Passer de 12-17V à 0-5V (ADC)

[VieuxNouveau]

Bonjour à toutes et tous,
Je cherche à mesurer la tension d'une batterie (LiPo 4S) dont la valeur se situe entre 12V à plat et 17V complétement chargée. Le microcontrôleur déjà en place dans mon circuit (alimenté en 5v) possède une entrée ADC qui serait parfaite pour cet usage. Comme cette entrée accepte une tension entre 0 et 5V, il faut trouver un moyen d'adapter ces deux tensions.

J'ai pensé en premier lieu à un soustracteur de tension à base d'ampli OP duquel il suffirait de retrancher 12V à la tension de la batterie. Seulement, et c'est là où je souhaiterais une confirmation, faut-il que la tension d'alim de l'ampli OP soit au moins égale à la tension maxi mesurée (17V), et en plus avoir une alim symétrique rien que pour lui ?

Dans un second temps, j'ai imaginé utiliser un simple pont diviseur de tension, seulement ça ne serait pas très précis, l'échelle 0-5V n'étant pas conservée (dans ce cas précis on se trouve avec une tension de sortie allant de 3.8 à 4.9V).


Voilà, merci d'avoir pris le temps (et pardon si des inepties vous irritent l’œil ).
-----

[jiherve]

Bonjour,
Non l'AOP n'a pas besoin d’être alimenté en 17V, mais avec un rail to rail in/out monté en différentiel à gain unité il faudra au mini 9V.
Une autre solution simple mais moins précise serait d'utiliser une zener chutrice avec résistance de pied.
JR

[DAUDET78]

..... possède une entrée ADC

Qui as quoi comme résolution ?

J'ai pensé en premier lieu à un soustracteur de tension à base d'ampli OP duquel il suffirait de retrancher 12V à la tension de la batterie.

Tu atténues ton 12V avec un pont diviseur . Tu retranches un offset. donc tu as un signal 0/5V image du 12/17V de la batterie. Si tu as un ADC 12 bits, la résolution est de 1,221mV sur la mesure de la tension batterie.

faut-il que la tension d'alim de l'ampli OP soit au moins égale à la tension maxi mesurée (17V),

Non

et en plus avoir une alim symétrique rien que pour lui ?

???????

Dans un second temps, j'ai imaginé utiliser un simple pont diviseur de tension, seulement ça ne serait pas très précis, l'échelle 0-5V n'étant pas conservée (dans ce cas précis on se trouve avec une tension de sortie allant de 3.8 à 4.9V).

Tout dépend de la résolution que tu veux réellement sur la mesure de la tension batterie !
Si tu as un ADC 12 bits, la résolution est de 4,150mV sur la mesure de la tension batterie.

[mag1]

Bonjour,

Il faut d'abord connaitre la résolution recherchée. On ne connait pas ce µC, mais il est probablement alimenté par un régulateur genre LM78L05.
On peut considérer que cette tension est suffisamment stable pour servir de référence, sinon, il faut calibrer cette référence par une ref interne donnée par le µC (ici, ce serait 4,096v, par ex).
Le plus simple est le pont diviseur, l’inconvénient est une perte de résolution, avec un pont de 1/4, la résolution de l'ADC est multipliée par 4.
Avec un ADC 10bits, et l'alim en référence, la résolution ADC est 5000/1023 = 4,89 mV, disons 5 mV et avec le pont diviseur 1/4, elle passe à 20mV.

C'est déjà pas si mal, non ?

MM

[A voir en vidéo sur Futura]

[VieuxNouveau]

Merci à tous pour vos réponses !

[Antoane]

Bonjour,

Pour reprendre la solution proposée par Jihervé : avec une référence de tension entre le + de la batterie et l'entrée de l'ADC ainsi qu'une résistance de polarisation entre l'entrée de l'ADC et la masse, tu conserves la résolution de l'ADC (Vref/2ⁿ, e.g. 4mV pour un 10 bit avec sur une référence de 4.096 V) avec une précision optimale.
Reste à choisir la référence shunt adéquate (avec Vref~12 V), par exemple une TL431 si tu n'est pas trop regardant sur le courant consommé ou que tu as une sortie de µC de libre pour commuter la référence.

Restera un ou deux détails à vérifier, en particulier pour ce qui est de la protection des composants, mais l'idée de principe est assez simple et fonctionnelle si le pont diviseur ne te convient pas.