Милливольтметр

Требуется сделать милливольтметр с максимальной точностью, как правильно реализовать электрическую и программную часть?

 

Правильно будет сначала указать диапазон измеряемых напряжений, точность и входное сопротивление, а только потом все остальное

 

До вольта, точность желательно до 1 мВ.

 

Шунт, как можно меньше, дабы не влиять сильно на остальную схему (0.02-0.05 Ом) в разрыв общего провода (-) и ОУ, дабы усилить этот сигнал для ардуинки и в аналоговый порт. А использовав закон Ома, можно даже и ток вычислить. А дальше калибровать, калибровать и ещё раз калибровать. Калибровка производится за счет изменения КУ ОУ до истинного значения, снятым образцовым измерительным прибором, Китай - мультиметр сойдет, если не требуется точность менее 1%.

 

Какой нужен ОУ, как его включать, каким образом изменять его коэффициент усиления?

 

Какой шунт? Это из другой оперы. Это так ток меряют. Тут - напряжение.

Если точность 1 мВ, то переключите референс на внутренний, и будет у вас точность около 1 мВ, и такое же разрешение. И все дела. Диапазон тогда тоже изменится - до 1 В с копейками.

 

У меня аналоговые порты используется помимо порта для вольтметра, на сколько понимаю это напряжение везде изменится.

 

измеряют? Можно
1 поставить делители
2 переключать ref каждый раз, когда нужно померять малое напряжение, потом обратно
3 взять низковольтный rail2rail операционник, но будет искажение вблизи нуля и вблизи максимума (rail он как бы не совсем 2 rail)

 

Да, измеряют, переключать типо analogReference на небольшой промежуток времени и потом записывать значение?

 

А вообще если напряжение 5В, 1023 значения, то 5/1023=0,0048... т.е. примерно ≈ 4мВ на 1 шаг. Правильно понимаю?

 

Vref переключается не реле, а внутри мк, командами самого мк, у Блума вроде видел, в регистре конфига ацп. Или даташит на атмегу328 смотрите, оригинал всегда точнее. Я наизусть не помню, какой какие биты какого регистра.

Да, правильно.

 

Первым делом нужно купить источник опорного напряжения, а то внутренний дает +- дохрена.

 

это будет прикольно. Примерно как турбовинтовой движек на велосипеде.

 

А какой тогда смысл мерят милливольты, если REF скачет на десятки милливольт?
Прецизионный источник опорного напряжения

 

Ну а если точности достаточно такой, то если измерять до 5 вольт делитель получается не нужен? Как можно обезопасить ардуину, если случайно на неё подать >5в?
Что скажете по этому поводу:
http://tim4dev.com/arduino-secret-true-voltmeter/ ???

 

Уточните чего будете измерять? Какой диапазон?

 

Десятые доли вольта, точности до сотых наверно достаточно

 

при измерении напряжения есть разные аспекты, например, если вы измеряете выходное напряжение сенсора влажности (к примеру, HIH4000), то вам абсолютная точность не важна совершенно - показания определяются отношением V/Vcc (Vcc как ref), и как бы не изменялся Vcc - влиять на точность определения влажности он не будет. Всякие там аналоговые датчики ускорения, тока и пр. работают на таком же принципе- они преобразуют входной сигнал в выходной, зависящий от входного сигнала и пропорциональный Vcc.
А вот если вам нужно знать абсолютное значение напряжения - тут другой вопрос, и само собой, что относительная точность не может быть выше относительной точности Vref, ну и ± единица мл. разряда. Истина она конкретна.

 

Абсолютное значение нужно измерять.
Сейчас измеряю так, но напряжение Vref постоянно изменяется, меряя его мультиметром изменяю делитель и получается достаточно точно +-5мВ:

Код (C++):

int snalogInput = A0;
float vin = 0;
void setup(){
  Serial.begin(9600);
}
void loop(){
  vin = float(analogRead(snalogInput))/176,4;
  int vt = vin*1000;
  Serial.print("Voltage =");
  Serial.println(vt);
  delay(500);
}
 

 

Тогда используйте внутренний ИОН.
На вход поставте операционник с поднимите сигнал на всю шкалу.