J'essaie de concevoir un circuit qui peut mesurer de petites résistances jusqu'à 0,1 Ohm et un max. de 10 Ohms. Je ne mesurerai pas de vraies résistances mais plutôt une grande bobine de fils, jusqu'à 500 m (comme vous pouvez l'imaginer, ces fils sont assez épais).
Voici le circuit que j'ai trouvé:
Le circuit fonctionne en maintenant un courant constant à travers le dispositif testé, R2. Avec un courant de 100 mA, R2 développerait une tension comprise entre 10 mV et 50 mV.
Je pense que dans un monde idéal, cela fonctionnerait, mais dans la pratique, je peux avoir du mal à mesurer 0,1 Ohms avec cela - principalement en raison de l'ADC. Supposons que l'ADC soit à 10 bits avec une VREF de 5 V. Cela se traduit par 5 mV par étape. Si R2 = 0,1 et Iout = 100 mA, la tension présente à l'ADC serait de 50 mV - mais je ne sais pas à quel point ce serait enfoui sous le bruit.
Ma question est, dois-je augmenter le gain à, disons, 50. Si le gain est de 50, alors la tension présente à l'ADC serait de 500 mV - mais le max. la résistance mesurable serait de 1 Ohms. Pour mesurer 10 Ohms, je devrais abaisser le courant à 10 mA au lieu de 100 mA. Un moyen de le faire serait d'utiliser un FET pour désactiver R1 et connecter une résistance de 20 Ohms à Iout.
Je n'ai pas besoin du circuit pour mesurer la résistance avec précision - une tolérance de +/- 10% est très bien.
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Tout d'abord, cette configuration ne vous permettra pas d'obtenir une plage de 0 ÷ 5V à l'entrée ADC. Tout simplement parce que le LM324 ne peut pas basculer jusqu'à son rail positif. Il introduira également des tensions de décalage potentielles qui seront très certainement en mesure de ruiner une mesure de 10 à 50 mV.
Je suggère d'obtenir un amplificateur d'instrumentation ou un amplificateur à gain sélectionnable tel que le MCP6G01 . Avec un gain sélectionnable de 1 à 100, vous pourrez maintenir une certaine précision dans 2 ordres de grandeur (par exemple de 0,1 à 10 Ohms).
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Ok, tu as demandé ma version du circuit.
Celui-ci utilise une source de courant opamp + BJT avec une plage de trois décennies. La plage de la source de courant est sélectionnée en mettant à la terre l'une des trois résistances. Vous pouvez probablement atteindre vos objectifs de précision en utilisant les sorties AVR pour commuter les trois résistances. Basculez entre la sortie basse (pour activer) ou l'entrée (pour désactiver). L'entrée analogique est meilleure, mais la tension sera élevée, donc l'entrée numérique est OK. Pour une meilleure précision, connectez la résistance 4K à deux broches. La résistance de sortie d'une sortie numérique AVR est d'environ 25 ohms:
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La ligne + 5V est utilisée pour la référence de la source actuelle et de l'ADC. Les variations de tension d'alimentation s'annuleront. L'alternative serait d'avoir une référence dans la source actuelle et une référence dans l'ADC ... pas nécessaire ici. Les ADC du microcontrôleur sont généralement heureux d'utiliser les rails d'alimentation comme référence.
Vous devez établir quatre connexions avec l'appareil testé. Deux des connexions fournissent le courant et deux des connexions présentent la tension aux bornes de l'appareil testé au circuit de mesure. Une connexion à quatre fils est nécessaire pour mesurer les faibles résistances (<1 ohm)! Sinon, vous mesurez la résistance de votre sonde par accident.
La tension de décalage de l'ampli op est le paramètre le plus important. Utilisez un ampli chopper et ne vous en faites pas. J'ai spécifié OPA2333, qui est un bel amplificateur lent qui a toujours bien fonctionné pour moi.
Si la résistance de votre sonde est supérieure à environ un ohm, vous devriez opter pour l'amplificateur d'instrumentation complet. Mais avec des sondes raisonnables, cela devrait répondre aux spécifications telles quelles.
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