A to jakoś wcześniej przeoczyłem to, że urządzenie ma być czymś odrębnym, bez połączeń z czymkolwiek na zewnątrz poza mierzonym obwodem, umieszczonym w izolującej obudowie - to zdecydowanie ułatwia sprawę, bo nie ma potrzeby robienia separacji galwanicznej przed wzmacniaczem, najwyżej między wzmacniaczem, a procesorem.
Układ mógłby być taki: oporniki R1 i R2 (jednakowe, po parę M) między przewodami wejściowymi, a wejściami wzmacniacza operacyjnego; wejście+ wzmacniacza połączone przez oporniki R3 i R4 z -zasilania i +zasilania, a wejście- przez opornik R5 (2*R5=R3=R4) z wyjściem. Wzmacniacz powinien mieć wejścia o małym prądzie polaryzacji, oraz odporne na niewielki prąd (jakiś popularny ADC wytrzymuje 10mA ciągle, 100mA w impulsie, pewnie wzmacniacze operacyjne miewają podobne zabezpieczenie wejść, wystarczy na 1mA). Drugi wzmacniacz operacyjny: wejście+ między R3 i R4, wejście- do wyjścia. Wtedy napięcie między wyjściami wzmacniaczy = napięcie wejściowe * R5/R1. Między te wyjścia włączasz mostek z diod, i z niego zasilasz LED-a transoptora (jeszcze gdzieś szeregowo opornik do ograniczenia prądu LED-a, a może nawet układ stabilizatora prądu), wyjście transoptora do nóżki procesora. Trzeba dobrać oporniki tak, by przy 12V transoptor przewodził i było to "widziane" przez procesor, a przy nieco niższym napięciu jeszcze nie.
Hm... może nieco niewygodnie dobierać kilka oporników - do rozważenia połączenie dwóch wzmacniaczy operacyjnych w układ "wzmacniacza pomiarowego" (instrumentation amplifier), wtedy wzmocnienie można regulować zmieniając tylko jeden opornik. Z układu z Wikipedii można usunąć R2, R3 i trzeci wzmacniacz (między wyjścia tych, co tam są, podłączyć ten mostek z diod), a przed wejściami dać te oporniki po parę M, od wejść mniejsze oporniki do "sztucznej masy" - dzielnika z dwóch jednakowych oporników między + i -zasilania (pewnie da się to jeszcze uprościć, ale w tej chwili nie mam czasu). Mostek z diod i transoptor też nie są jedynym możliwym rozwiązaniem, ale opisanie innego (np. na tranzystorach) zajęłoby mi więcej czasu.
Jeszcze jedna koncepcja: na wejściu oporniki po 10M, za nimi zwarty mostek z diod 1N4148, i np. wejścia mostka podłączone do układu poprzez kondensatory po kilkanaście pF; dla częstotliwości 200kHz ich reaktancja jest w sumie około 100kΩ; podanie na wejście napięcia 12V spowoduje przepływ prądu, który zmniejszy impedancję diod do około 60k, a ponieważ prąd musi płynąć przez dwie diody, to razem z kondensatorami da to impedancję około 150k; przy zerowym napięciu taka dioda ma pojemność do 2pF, więc impedancja będzie ponad 500k. Układ może np. podać niewielkie napięcie o częstotliwości tych 200kHz poprzez jeden z tych kondensatorów, i zmierzyć prąd odebrany z drugiego, żeby w ten sposób ocenić impedancję - powiedzmy, że przy poniżej 200÷300kΩ będzie podawał sygnał, że jest napięcie. Można też wymuszać prąd i sprawdzać zniekształcenia napięcia (napięcie na wejściu spowoduje asymetrię napięcia na wyjściu).
Nieco inna wersja: podobny układ, ale do mostka podłączona dioda pojemnościowa (varicap), z układem, który ograniczy napięcie na niej tak, by nie dochodziło do przebicia - nie wiem, czy dioda Zenera nada się do prądu poniżej uA, w razie czego można użyć drugiej diody pojemnościowej jako diody Zenera i za nią dzielnika do obniżenia napięcia; kondensatory sprzęgające powinny być podłączone do tej diody. Dioda pojemnościowa ma dużą pojemność przy zerowym napięciu, a mniejszą przy polaryzacji zaporowej - tym mniejszą, im wyższe napięcie - układ mógłby mierzyć tę pojemność; pojemności kondensatorów sprzęgających powinny być raczej większe, co najmniej po 50pF (to jeszcze zależy od parametrów diody pojemnościowej, BB804/BB814/BB824 mają po około 40pF przy 2V, a to będzie szeregowe połączenie 2 kondensatorów i tej diody; BBY39 ma około 16pF przy 1V i 11pF przy 4V); do pomiaru przydałaby się większa częstotliwość, może około 1MHz.
0
