Pomiar napięcia symetrycznego +/- 80V względem masy na mikrokontrolerze ADC

Witam. Chciałbym mieć możliwość pomiaru napięcia symetrycznego względem masy. Narysowałem taki schemat:



Samego pomiaru będę dokonywał na mikrokontrolerze przez przetwoorniki ADC.
Czy to jest dobre rozwiązanie i co ewentualnie w nim zmienić.
Nie oczekuję super dokładności i liczę się z tym że może być spory błąd pomiaru. Prosiłbym o komentarze.

Nie podłączaj diod Zenera wprost do wyjść wzmacniaczy, ogranicz prąd rezystorem.
Można dać radę bez wzmacniaczy, dodatniego napięcia nie musisz wzmacniać, dzielnik ujemnego napięcia można powiesić "zimnym końcem" na Vref przetwornika później tylko przeliczyć.

Czy napięcie +/-80V będzie się zmieniać?(w jakim zakresie)Jaki jest zakres przetwarzania przetwornika A/C?Jak wyliczyłeś oporniki w sprzężeniu zwrotnym wzmacniaczy operacyjnych,bo według mnie obydwa wzmacniacze powinny mieć wzmocnienie=1(wtedy oporniki w obydwu wzmacniaczach mają błędne wartości) z tym że wzmacniacz mierzący napięcie ujemne powinien odwracać fazę,tak jak na rysunku.Według mnie diody zenera do ograniczenia napięcia na wyjściu i służą do zabezpieczenia wejścia przetwornika A/C,a wzmacniacze mają służyć do zwiększenia oporności wejściowej układu i trzeba je zostawić.

Witam. Układ ma tylko informować jaki jest stan napięcia zasilania pod obciążeniem we wzmacniaczu audio sporej mocy. Napięcie spoczynkowe przetwornicy wynosi około +/- 80V i będzie spadać pod obciążeniem, chciałbym po prostu wiedzieć jak mocno napięcie przysiada przy wysterowaniu. Wzmacniaczem ma sterować atmega32 (zamiast oryginalnego mikrokontrolera) więc max zakres wejściowy każdego kanału przetwornika to _5V. Przetwornik ma pracować w trybie 8bit lub 10bit z napięciem odniesienia +2,56V. Układ zaprojektowany jest tak że przy napięciu +/- 80V na wyjściu opampów mam +2,2V. Dioda zenera ma służyć jako zabezpieczenie mikrokontrolera przed za wysokim napięciem. Jak kolega wyżej wspomniał powinien na schemacie być uwzględniony jeszcze rezystor ograniczający prąd diody zenera.

Wzmacniacz w trybie odwracającym fazę ma znaną impedancję wejściową i trzeba to uwzględnić. Co innego w trybie nieodwracającym - wtedy impedancja wejściowa jest bardzo duża i nie powoduje przekłamania w pomiarach. Dlatego wzmocnienia WO są inne.

Jeżeli napięcia będą się zmieniać symetrycznie i jednocześnie tak samo albo tylko jedno z nich będzie się zmieniać to może zastosować wzmacniacz różnicowy z napięciem odniesienia. Tak jak tutaj , tylko zamiast 2.5V podłączyć 5V. Wtedy brak napięcia na wejściu to 5V na wyjściu a 160V na wejściu to 0V na wyjściu.

Na wejściu przy tym dzielniku 680k i 13k i 80V będzie nap.1,5V.Na wyjściu wzmacniacza odwracającego IC1B napięcie przy oporach R6=56k i R5=22k będzie napięcie 3,47V,a nie 2,2V . Na wyjściu IC1A- 2,19V (więc już bliżej założonych 2,2V)przy oporach R8=56k i R7=120k.Proponuję przeliczyć dzielnik wejściowy na napięcie Uwe=2,56V przy 80V,a oporniki przy wzmacniaczach na takie żeby wzmocnienie=1.

L_M napisał:

Na wyjściu wzmacniacza odwracającego IC1B napięcie przy oporach R6=56k i R5=22k będzie napięcie 3,47V,a nie 2,2V

oczywiście ale przy wzmacniaczu idealnym. We wzmacniaczu odwracającym mamy do czynienia z obciążaniem żródła co też trzeba wziąc pod uwagę, dlatego wzmocnienie WO zostało policzone tak by to skompensować.

Rzeczywiście nie wziąłem tego pod uwagę ,bo zwykle stosowałem dużo większe oporniki żeby ich wpływ na obciążenie źródła był niewielki.

Kontrolowane urządzenia, zasilacz, wzmacniacze, napewno nie są miniaturowe. Czy nie lepiej i prościej poprostu podłączyć/zamontować dwa zwykłe woltomierze wskazówkowe?
Jest wtedy doskonały ogląd wahania napięcia pod obciążeniem i w każdej chwili jest znana aktualna wartość napięcia.
Takie wskażniki wychyłowe mają nie duże wymiary i można je łatwo wkomponować w bryłę zasilacza.

Jeszcze bardzo nie dawno była wręcz moda na stosowanie takich wychyłowych wskażników wysterowania wzmacniaczy. Mają one ładny wygląd, podświetlenie. Do zasilacza "muzycznego" podejdą jak najbardziej, i chyba nie będzie prostszego rozwiązania.

Przepraszam że tu nie sprecyzowałem dokładnie o jaki typ zasilacza mi chodzi. Jest to obudowa po wzmacniaczu estradowym czyli w obudowie rack. Końcówki mocy łącznie z zasilaczem impulsowym będą siedziały w środku tej obudowy. Jest tam miejsce na wyświetlacz LCD 2x16 znaków z oryginalnym PCB i mikroprocesorem który sterował filtrami, czułością wejściową, wyświetlał temperaturę radiatorów itp. Ze swojej strony ciałem tylko wymienić mikroprocesor i dorobić wskaźnik zasilania. Być może pokuszę się jeszcze o pomiar prądu w dodatnich i ujemnych szynach tylko zastanawiam się czy jest mi to potrzebne

Posiadam ładne wskaźniki VU ale planuję w przyszłości wykorzystać je do jakiejś lampy bądź kolejnego gainclona.

Jeśli jest to zasilacz impulsowy z odpowiednim zapasem mocy oraz stabilizacją napięcia to spadki napięcia będą na tyle małe że szkoda je mierzyć.Prądy w zasilaniu +/- można mierzyć ,tylko po co.Lepiej zrobić miernik poziomu wysterowania sygnału.

Dla potężnego zasilania wzmacniacza jest nie potrzebny skomplikowany schemat wymiaru.
Dosyć słusznie obliczonego dzielnika na rezystorach.



Dla pomiaru negatywnego napięcia dołączcie rezystor przesuwania do Vref
Kod ADC należy będzie nieskomplikowano przelać.

Hint (Porada): kiedy dołączacie się do względem wysokiego napięcia wykorzystujcie dwa rezystory konsekwentnie zamiast jednego.
To zwiększy pewność ta uchowa schemat podczas naprawienia.