Контроль отрицательных напряжений мегой

[Churchill]

Хочу к своему "лабораторному блоку питания (компьютерный БП) приделать измеритель тока и напряжений, потребляемого по линиям +3.3, +5, +12, -5, -12. Положительные напруги мерять не проблема - дедаем делитель и подаем на входы встроенного в мегу16 АЦП. А вот как мерять отрицательные напруги? Есть только идея - собрать делитель из 3 резисторов "звездой" - один луч на +12 (+5), второй - на землю, а третий - на -12(-5).

Внимание, вопрос, какие формулы нужно использовать, чтобы мега вычислила правильное значение напряжения отрицательных линий, если напруга в точке "звезды" и напряжение +12(+5) будут изветны? И еще, есть ли какой-нибудь другой способ попроще и поточнее? И как мерять ток в отрицательной линии? Через проводлочное сопротивление? Точность нужна грубая, 0,1 В и 0,1 А.
Результат буду выводить на символьный ЖКИ

[marera]

Увы, с истинно отрицательными напряжениями мега16 не работает. Поэтому иного способа, кроме предложенного Вами нет, но...
1. На измерение отрицательных напряжений предусмотрите предварительную проверку (программную) наличия опоры (смещения) в плюсе, иначе могут быть недорозумения в результатах.
2. Опорное напряжение (положительное) для измерения отрицательных сформируйте источником опоры, что-нибудь, типа LM431AIM3 (6 руб.)
3. Далее, закон Ома и ни какой фантастики (с учетом известных входных - выходных сопротивлений). Если потратите на разборку пару часов, потом будет легче жить (не уверен-шучу!). Формулу можно предложить только при конкретной схеме!

[jelsay]

если мерить нужно не точно то

Мега генерит опорное ИМХО +2.56
одно сопротивление килооом 10 на +2.56 другое килоом 200 на -12 имеем примерно +1.8 вольта
причём на каждый вольт изменения -12, сигнал на входе Меги будет меняться на 50 мВ
точку соединения защищаем от помех ёмкостью

аналогично киллом 100 для -5 вольт

=============

если надо немного точнее то можно так - одно сопротивление килооом 10 на +2.56 другое тоже килоом 10 но подключённое через 11 вольтовый стабилитрон на -12 вольт - на входе Меги имеем примерно +1.7 вольта

Причём тут на каждый вольт изменения напряжения -12, сигнал на входе Меги будет меняться примерно на 500 мВ

[domowoj]

А операционник слабо поставить
с коэф. усиления, допустим, -1 для измерения напряж.,предварительно отнормировав вх. напряжение,

а для измерения тока Ку=-Uоп/(Iмах*Rи),где:
Uоп-опорное меги,
Iмах - мах измеряемый ток,
Rи - датчик тока.

[georgg]

А можно и с диодным мостом побаловаться. Только коэффициенты подобрать.

[BigMazzi]

С диодным мостом на постоянке? Бред.

Инвертирующий повторитель на операционнике - вот правильное и простое решение!

Можно извратиться и использовать преобразователь напряжение-частота.

[retaler]

А дифферинциальный усислитель на основе ОУ например TL082, можно мерять и положительное и отрицательное,
и падение напряжения в какой либо зоне напряжений.
только настроить мегу так, чтобы на АЦП подавалось 5в
и использовать его встроеный ref, настроить его на выход. при нулю вольт на входе, на выходе ОУ должен наблюдаться Uref.

-- Прилагается рисунок: --

[nokazus]

если мерить нужно не точно то ...

Абсолютно согласен, не нужен третий резистор на общий, только хотелось бы добавить: желательно защитить входы АЦП от перенапряжений, т.е. поставить по входу защитную цепь из диодов шотки. Правда диоды шотки имеют достаточно "большие" токи утечки, поэтому номинальный ток входного делителя должен быть больше обратного тока диодов в несколько десятков раз, т.е. не стоит ставить мегаомные резисторы. А сотни килоом - нормально.
Ставить ОУ для контроля напряжений, которые изменяются в небольших пределах, излишне. Преобразователь напряжение - частота... 8O улыбнуло, блин.
Удачи.

[delamoure]

И все-же не стоит отказываться от применения ОУ.
Одним операционником решить эту проблему.
К тому же входное сопротивление АЦП... Вот выдержка из документации на ATmega16 "The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately 10 kΩ or less. If such a source is used, the sampling time will be negligible. If a source with higher impedance is used, the sampling time will depend on how long time the source needs to charge the S/H capacitor, with can vary widely."

[Churchill]

Спасибо всем ответившим. Нагрузили меня идеями основательно. Нашел у Титце и Шенка формулы для расчета, в экселе подобрал параметры резисторов, в симуляторе проверил - работает. Мне бы попроще - не хочу городить огород с операционниками.