Lectura de caída de tensión anormal, 4 hilos frente a 3 hilos, entrada con terminación simple

Question

Me han dado un circuito de medición que mide la caída de tensión a través de un interruptor. La idea es que utilice el método de los 4 hilos para medir la resistencia. Sin embargo, para nuestro propósito no estamos midiendo la corriente y sólo nos preocupamos por la caída de tensión.

Con este método tenemos problemas de repetibilidad (Gauge R&R). La lectura puede estar entre 30mV y 150mV, en 12 repeticiones. Creo que esto se debe a que el cable de detección de 0V/VCC está flotando lejos de 0V en el divisor. Si conecto el sensor de 0V directamente al 0V en el PLC el problema de repetibilidad desaparece y obtengo entre 15mV - 21mV.

¿Estoy en lo cierto al pensar que un método de 3 cables sin un cable de detección separado para 0V tendría más sentido dado que la entrada del PLC es de un solo extremo?

Nota La entrada del PLC es un Haga clic en C0-04AD-2

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Answer 1

Yo no llamaría al segundo "de tres hilos" porque ese nombre se utiliza para otros fines.

Tus circuitos no parecen hacer nada útil, en el mejor de los casos darán una suma ponderada de las tensiones en los extremos del interruptor.

Lo que creo que necesitas es el diferencia entre los dos hilos de detección, anulando precisamente la tensión de modo común introducida por los 100mA a través de los hilos de fuerza (y sus variaciones).

Esto puede lograrse con un amplificador diferencial Lo cual es fácil porque tus impedancias de fuente son muy bajas, así que un solo op-amp y cuatro resistencias funcionarán. También puedes conseguir algo de ganancia para que la entrada del ADC sea menos crítica. Sin embargo, sugiero usar un mejor op-amp que el LM358- tiene una especificación Vos relativamente alta. Un op-amp de precisión de una sola fuente sería mucho mejor. LT1006 es una, pero hay otras.