Olá !

 

A simetria é uma constante na natureza, e como não pode deixar de ser as tensões geradas pela natureza são simétricas sejam por  uma tempestade,  uma batida do coração, ou por uma onda eletromagnética.  O eixo de simetria para estas tensões é o potencial da terra 0V ou GND.

Os microcontroladores   (uCTRLs) , operam com tesões assimétricas normalmente  3 a 5 V , mais cedo ou mais tarde necessitaremos conectar nossos conversores A/D  a tensões simétricas  ou tensões negativas e assimétricas em relação ao potencial de terra (GND) e ai como  fazê-lo ?

O meu interesse por este assunto veio da  necessidade que  surgiu quando precisei medir a tensão induzida em uma bobina pelo campo magnético da terra,  tensões simétricas na ordem de  2 mV.

Encontrei pouca matéria sobre o assunto e por este motivo resolvi postar aqui para que os colegas que saibam algo ou queiram adquirir conhecimento sobre o assunto externem suas opiniões.

Com a finalidade de ilustrar a discussão  vou postar algumas topologias de circuito que encontrei e que julguei interessante para o propósito

Do ponto de vista matemático basta multiplicar um valor numérico por  -1  para obter o valor simétrico, assim logo vem a mente usar um amp.op como inversor.

 

Quando a chave SW1 Esta fechada o amp op é um inversor aberta é um seguidor de sinal, podemos dizer que se trata de um amplificador de ganho programável  +1  Ou -1 , esta é a idéia por traz dos demoduladores e retificadores síncronos, e que pode ser usada para condicionar o sinal para entrar nos conversores A/D dos uCTRLs.

 

 

O circuito o qual estou utilizando é o abaixo:

 

 

 

O sinal analógico bipolar na entrada e retificado e levado a saída a qual tem um diodo Zener de 4.7 V para a proteção contra acidentes.  A polaridade do sinal na entrada é enviada a uma porta digital do uCTRL, através de Q2 o qual tem 5V em seu coletor oriundo da fonte do uCTRL.

Existem outras técnicas de condicionamento de sinais bipolares possíveis tais como o retificador de onda completa ou somador, as quais podem ser discutidas aqui.

 

Mais um pouco sobre simetrias:

 

 

 

 

Abços

 

 

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Respostas a este tópico

Euclides, como fez a montagem com Arduino ?

Qual frequência usou ? Usou o mesmo valor dos componentes?

Não faz sentido isso. Se +VCC = + 5V e -VCC = -5V , a diferença entre +VCC e -VCC deveria ser 10 V !

Murta.

Na saída do pino 3 do 555 eu substituí por um pino PWM do Arduino e "soquei" frequência e Duty Cycle nele. Chegou a dar "uns" 2.1V (se não me engano) na saída (negativo em relação ao GND).

Mas medindo-se entre esta saída e o Vcc, não dá a diferença esperada.

Não entendi.

Fiz algo parecido, Maurício, usei o CI ICL7660, mas a saída -5Vcc dele é trem de pulsos (montei como no datasheet e depois conforme outro esquema que achei na net), daí quando alimento o AD736 o sinal de saída fica uma 'onda quadrada' ou quase isso...

Agora liguei o AD direto numa fonte simétrica e consegui uma saída com riple de 18mV para uma entrada de 200mv com uma saída aproximada média de 144mV.

Estou usando um gerador de sinais Tektronix AFG no lugar do sensor, setado em 200mVpp (sem offset) com 60Hz, que é o que pretendo simular.

Quando ligar o sensor (um SCT013-000, 100A-0,05A) pretendo usar um resistor de ~1,4 ohms (que segundo vi para o burden, é o resultado para conseguir 200mV).

Você tem aí algum circuito para me passar ou link de algo que já usou com sensores de corrente (aqueles tipo SCT013)?

Mas agora me ocorreu outra coisa: Esses 141mV não é um valor muito pequeno para medir diretamente pela AD do Arduino (que em tese, mesmo que eu use a REF interna de 1,1V, ainda me dá uma resolução de 0,0011)?

Obrigado.

Vejam esses tutoriais sobre Power Meter :

http://www.yokogawa.com/ymi/tutorial/tm-tutorial_wt_06.htm

Gostei muito !

Euclides Franco de Rezende,

Eu montei aqui, veja o vídeo.

Olá Maurício.

Agradeço a atenção.

Pelo que entendi (ví 1o. o esquema abaixo que vc. enviou), comparando com esta montagem:

1 - O diodo D2 que vai do C1 para o GND está invertido.

2 - Vc. está usando capacitores de poliéster (No vídeo), e no desenho é eletrolítico.

Quero acreditar que o do vídeo é o correto.

Estou certo?

Euclides.

Euclides, pode ser uma questão de performance do circuito driver. Usou a frequência de 1 KHz ?

A saída do 555 pode fornecer até 200 mA e a do Arduino somente 40 mA. 

Coloque na saida do Arduino um FET.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm555.pdf

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/DigitalPins

http://diyourself.ru/technology/arduino-based-switching-voltage-reg...

Murta.

Até o ponto de não havendo carga, não ser possível só medir com um multímetro???

Euclides.

Não entendi a sua pergunta. Mas meça com carga. 

Quiz relativar que sem carga (com baixíssimo consumo, só usando o multímetro para medir) deveria ser possível obter os limites de tensão esperados. O que não aconteceu.

Quando for mexer nesse circuito novamente, vou ver se ponho o transistor e ver se muda alguma coisa.

Obrigado por enquanto.

Euclides.

Euclides,

Utilizei exatamente este circuito em meu projeto, tinha uns AmpOps e precisavam de uma referencia negativa maior que -5V e este circuito me garantia -7,5, mas a corrente é baixíssima.

 

Ah bom ! A diferença esta no uso do transistor. Por isso o Euclides não consegui a tensão desejada.

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