Užduotis: sukonstruoti galvaniškai izoliuotą matuoklį, matuojantį 0-1000V diapazono įtampą, su 0,1V paklaida. Tikslumas gaunasi 10000 padalų. 16 bitų keitiklis turės 2^16=65536 padalų. Srovės matavimo riba turėtų siekti 50A.
Panaudosime srovės matavimo elementą:
4644-X400_en-240845 paimtą iš inverterių schemotechnikos, galintis matuoti iki 31A (pagal techninnes specifikacijas palaiko OverCurrent iki 92A). Mažiausia matavimo srovė yra 3A. Gal pavyks išmatuoti ir mažesnę srovę. Matysim po operacinių stiprintuvų koregavimo grįžtamu ryšiu.
operaciniai stiprintuvai dirba neinvertuojančio stiprintuvo režimu:
įtampos stiprinimo koeficientas skaičiuojamas pagal formulę
Uis=Uin*(R1+R2)/R1
Trys srovės ir trys įtampos matavimo taškai pajungti prie Atmel procesoriaus analoginių įėjimų. Atmel procesoriaus ADC 10 bitų matavimo ribos 0…5V ir čia sutelpa 1024 matavimų. Matavimo paklaida gausis 0,1% arba -+10V (jeii matuosime minusinę įtampą tai 0,2% arba 20V ?!). Problema perslinkti operacinio stiprintuvo išėjimo įtampą nuo -2.5V..+2.5V iki 0-5V. Čia bus reikalingas techninis sprendimas.
Pabandysime primesti maitinimo bloką šiai schemai. Procesoriui reikės +5V įtampos, na o štai operaciniams stiprintuvams reikėtų +15V ir -15V įtampos. Įsivaizduokime, kad turime +12 V akumuliatorių, kaip maitinimo bloką, iš kurio formuosime reikiamas įtampas. +5V pagaminsime per 7805 stabilizavimo elementą, o minusinei įtampai jau reikia keitiklio. Nesinori velti čia impulsinio maitinimo bloko, tačiau to neišvengsime, nes dar bus reikalinga akumuliatoriaus krovimo schema.