Cách đo điện áp pin

Tôi đang xây dựng một thiết bị chạy bằng pin. Hầu như tất cả logic của tôi đang chạy ở mức 3,3v, mặc dù tôi có nguồn cung cấp 5v cho một vài động cơ sở thích.

Tôi muốn đo điện áp pin, nhưng tôi không thể thực hiện trực tiếp với ADC trên bộ điều khiển của mình vì điện áp pin (tùy thuộc vào số lượng tế bào của pin lithium polymer mà người dùng kết nối với thiết bị) có thể khác nhau giữa 6 và 36 vôn. (Các nguồn cung cấp 5V và 3.3V của tôi đã ổn với biến thể đầu vào này.) ADC không thể đo bất cứ thứ gì cao hơn điện áp cung cấp của nó.

Rõ ràng tôi cần một số loại bộ khuếch đại với mức tăng phân đoạn, khoảng 1/12 hoặc hơn. Tôi có nên chỉ sử dụng một bộ chia điện áp đơn giản? Làm thế nào để tôi quyết định những giá trị sẽ sử dụng? Tối đa hóa tuổi thọ pin ở chế độ ngủ là một mối quan tâm, do đó bỏ phiếu cho việc sử dụng các giá trị lớn. Những ràng buộc làm thế nào lớn những giá trị có thể được? (Trở kháng đầu vào của ADC, phải không?)

Tôi có tốt hơn khi sử dụng một số loại mạch khuếch đại opamp vì một số lý do?

Giải pháp thông thường ở đây là gì?

Không có một giải pháp "thông thường" nào. Một số thì:

1. Sử dụng một công tắc bên cao. Sử dụng một bộ chia điện áp trở kháng khá thấp, nhưng chỉ bật nó trong một thời gian ngắn xung quanh mỗi lần đọc pin. Vì nó chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong tổng thời gian, nên mức rút trung bình hiện tại sẽ thấp. Điều này thường được thực hiện với FET kênh P để không thêm điện áp bù.

2. Sử dụng một bộ chia trở kháng cao như A / D của bạn có thể chịu đựng được. A / D được chỉ định cho một số trở kháng điện áp nguồn tối đa vì hai lý do, để sạc mẫu và giữ nắp trong thời gian thu được chỉ định, và do đó dòng rò gây ra một khoảng bù đủ nhỏ để bỏ qua. Trở kháng quá cao vì lý do đầu tiên có thể được khắc phục bằng thời gian lấy mẫu lâu hơn, một số A / D cho phép bạn kiểm soát. Tuy nhiên, không có gì bạn có thể làm về rò rỉ. Ví dụ, 100 nA sẽ gây ra lỗi 100 mV với trở kháng nguồn 1 MΩ.

3. Sử dụng một bộ chia trở kháng cao theo sau là một bộ đệm amp. Bạn vẫn phải xem xét rò rỉ, nhưng rò rỉ đầu vào opamp tốt thường ít hơn rất nhiều so với rò rỉ chân vi điều khiển.