Revisión del circuito del multímetro

Algunos comentarios:

• El transformador de corriente ACS712 que está utilizando tiene un ancho de banda máximo de 80 kHz, por debajo del objetivo deseado de 100 kHz.
• El ACS712 también tiene un error de salida total indicado de +/-1,5 % a 25 °C nominales; los cambios de temperatura empeoran esto. Si el ruido es lo suficientemente bajo y tiene el equipo para medir el error, es posible que pueda explicar esto en el software para obtener una precisión superior al 1%, pero no esperaría que simplemente funcione.
• Lo mismo ocurre con la precisión del ADC de DUE: la MCU SAM3x que utiliza se especifica en +.29 %/-1.56 %, ¿presuntamente usando la referencia interna? Está dentro de un rango del 2 % que corresponde a +/-1 %, pero se ha desplazado un poco hacia abajo (nuevamente, esto podría estar calibrado por software si puede medir el error).
• Incluso si no tiene la intención de agregar la protección total contra sobrevoltaje presente en los multímetros estándar, aún agregaría resistencias en serie a las entradas del INA826 para aprovechar la protección interna contra sobrevoltaje del opamp Porque Dumb Stuff Happens ™ (vea la Fig . 58 )
• Es posible que necesite una mejor omisión de las tapas, digamos un combo paralelo de 1uF, 100nF, 10nF. Si está construyendo una PCB personalizada, al menos agregaría pads adicionales para estos, luego los llenaría según sea necesario.

Creo que para hacer justicia al trabajo, debe adoptar una entrada de voltímetro de autoprotección como esta: -

Extraje esta imagen de un sitio dudoso que intentó descargar un exe pero lo detuve y lo domé. Las palabras junto al circuito fueron estas: -

A diferencia de un voltímetro ordinario, la entrada de un osciloscopio generalmente tiene un lado (GND) conectado a tierra a través del cable de alimentación. En ciertas situaciones esto puede ser muy problemático. Cuando la sonda de medición está conectada a un circuito que también está conectado a tierra, existe la posibilidad de que se produzca un cortocircuito en el circuito. Que el circuito, y por lo tanto la medida, se vea afectado por esto es el menor de sus problemas. Si estuviera tomando medidas de circuitos de alta corriente o alto voltaje (equipos de válvulas), el resultado podría ser extremadamente peligroso. Afortunadamente, no es demasiado difícil sortear este problema. Todo lo que tiene que hacer es hacer que la entrada al osciloscopio flote con respecto a tierra. El amplificador de instrumentación que se muestra aquí hace eso y también funciona como un atenuador. El AD621 de Analog Devices amplifica la entrada por un factor de 10, y un interruptor en la entrada ofrece una selección de 3 rangos. También se ha incluido una posición GND, para calibrar el ajuste cero del osciloscopio. El voltaje de entrada máximo en cualquier configuración nunca puede exceder los 600 VCA. Asegúrese de que R1 y R8 tengan un voltaje de trabajo de al menos 600 V. Puede usar dos resistencias iguales conectadas en serie para estos, ya que los tipos de 300 V son más fáciles de obtener. También debe asegurarse de que todas las resistencias tengan una tolerancia del 1% o mejor. Otras especificaciones del AD621 son: con una amplificación de 10 veces el CMRR es de 110 dB y el ancho de banda es de 800 kHz. Si no puede encontrar el AD621 localmente, el AD620 es una buena alternativa. Sin embargo, el ancho de banda se limita entonces a unos 120 kHz. El circuito se puede alojar dentro de una caja metálica con alimentación de red, pero también funciona perfectamente bien cuando se alimenta con dos baterías de 9V. El consumo de corriente es de solo unos pocos miliamperios. También podría aumentar R9 a 10 k para reducir un poco más el consumo de energía.

Está utilizando un amplificador operacional de instrumentación R2R en un suministro mucho más pequeño, pero esa es la única diferencia real. Tenga en cuenta los 4 diodos de protección y también tenga en cuenta la simetría de las entradas. Concéntrese en obtener el voltímetro correctamente y luego descubra cómo funciona el lado actual; incluso podría enviar la señal actual a la MCU por separado; no necesita usar los mismos mecanismos que el voltímetro para controlar el rango.