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Leitura de sinal senoidal com Microcontrolador
Pessoal, boa noite.
Pretendo realizar a leitura de um sinal senoidal com o conversor AD do Microcontrolador.
Alguém poderia me dar uma ideia de como faço para ler a parte negativa do sinal.
Por exemplo, um sinal que varie de -3V - 3V. Preciso ler tanto a parte positiva, quanto a negativa.
Obrigado.
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Wiechert em
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Olá Diego,
Um simples divisor de tensão e um acoplamento por capacitor resolve o seu problema.
O circuito abaixo serve para ler sinais de até 5VPP, ou seja, +2,5V a -2,5V.
O divisor de tensão cria um potencial de 2,5V na entrada analógica que será somado ao sinal AC, portanto, quando o sinal AC estiver em 0V a entrada analógica estará lendo 2,5V.
Quando o sinal estiver no pico positivo (+2,5V) a entrada lerá 5V.
Quando o sinal estiver no pico negativo (-2,5V) a entrada lerá 0V.
Portanto, para ter a leitura do sinal é preciso apenas subtrair o valor do divisor de tensão (offset) da leitura, obtendo assim valores entre -2,5V e +2,5V.
Espero que isto te ajude.
Abraço.
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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em
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Diego para medir tensões negativas com ADC, precisará de um amplificador de offset.
Algo como esse circuito.
http://www.eeweb.com/design-articles/output-limiting-amplifier
http://electronics.stackexchange.com/questions/56747/adjusting-offs...
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Diego, acrescentando...
Os circuitos indicados por mim podem cpaturar sinais DC e AC.
O circuito do Wiechert é bem simples, mas só captura sinais AC.
Se deseja capturar somente AC, use o do Wiechert que parece ser muito bom.
Mas CUIDADO - ambos circuitos não tem proteção - recomendo colocar um zener de 4,7V na entrada do Arduino, pois se injetar um sinal com tensão maior, vai queimar o seu Arduino.
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Diego, segundo o datasheet, os pinos do ATmega podem resistir a tensões de -0,5V a VCC+0,5V relativos ao GND, conforme se pode ver no capítulo 29.1Absolute Maximum Ratings.
http://www.atmel.com/images/atmel-8271-8-bit-avr-microcontroller-at...
Na verdade a maioria dos PIC da Microchip também suportam essa mesma faixa de tensão.
Portanto, siga a recomendação do Gustavo referente ao uso do zener para proteção do microcontrolador.
Mas se usar o diodo de 4V7 você terá que descartar as leituras do final do AD pois o diodo começa a conduzir e irá grampear a tensão, ficando limitado a leituras entre 0 e 4,6V aproximadamente.
Eu pessoalmente prefiro usar diodos de 5V1 pois desta forma fica garantida a integridade do pino em caso de sobretensão e ainda mantenho toda a faixa do AD.
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Permalink Responder até Diego Moreira em
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Irei usar outra linha de Microcontrolador. Eu uso o MSP430.
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O MSP trabalha com VCC de até 3V6 não é? Neste caso um diodo de 3V3 ou 3V6 deve proteger.
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Isso mesmo, wiechert!
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O meu circuito já foi usado em multímedidores, para medir tensão, corrente, potência, fator de potência, distorsão harmônica, e funciona direitinho, apesar da sua extrema simplicidade.
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Ei Wiechert, qual a função desse capacitor nessa sua configuração ?
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Os resistores do divisor geram o offset de tensão e o capacitor faz o acoplamento entre a fonte do sinal e o circuito, impedindo que qualquer componente DC presente no sinal ou no circuito anterior influencie na medição.
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A imagem abaixo mostra o funcionamento do circuito usando o osciloscópio do Proteus a linha amarela é o sinal AC de 5VPP, variando entre +2,5V e -2,5V em relação ao GND. A linha rosa é o nivel do GND e a linha azul mostra o sinal presente na entrada analógica. Se aumentar o valor de C1 a sua impedância será diminuída e em consequência a queda de tensão nele.
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Alterando C1 para 10uF já conseguimos ver a tensão correta e diminuir a defasagem entre a entrada e a saída. A linha verde representa o nível 2.5VCC do divisor, ai fica mais fácil entender que a linha azul é a soma instantânea dos niveis das linhas verde e amarela.
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