¿Cómo medir la tensión de un sistema con una referencia GND diferente?

Question

Quiero medir y registrar la tensión de un sistema "cerrado" que se muestra en el siguiente esquema a la izquierda. Este sistema tiene su propia referencia a GND que no está conectada al sistema de medición.

Una forma común de medir en el "mundo Ardunio" es utilizando un divisor de tensión. Pero esto requiere una referencia GND compartida.

Mi pregunta es cómo medir la tensión del sistema izquierdo con referencia a GNDD por el sistema derecho (de medición). GNDD y GND no pueden ser conectados juntos, porque esto influiría en los otros circuitos presentes en el lado izquierdo (no se muestra aquí).

He encontrado estos esquemas de  este que básicamente crea un DMM pero no entiendo del todo por qué COM está conectado a la referencia de 1,25V (que también está conectada eléctricamente a GND del sistema de medición).

¿Alguna sugerencia?

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Editar 1: no es directamente relevante para la pregunta, pero la mayoría de las respuestas hacen referencia a estas dos "preguntas" / puntos:

• para mi configuración no es importante si la "solución de medición" toma algunos mA's del sistema izquierdo
• el voltaje del sistema izquierdo estará en un rango de 16V - 40V; del sistema derecho 12V

Answer 1

Mida la tensión de '?', y la tensión de GNDD, simultáneamente, y luego reste.

Una forma de hacerlo con un canal en lugar de dos es medir la diferencia entre ? y GNDD con un amplificador diferencial.

Tenga en cuenta que para hacer cualquiera de estas cosas, la diferencia entre GND y GNDD debe ser restringida de alguna manera, para limitar el voltaje de modo común a ser medido.

Si el voltaje de modo común es demasiado alto o no está controlado para hacer estas mediciones, entonces mi forma favorita de hacer una medición de voltaje aislado barata y alegre es utilizar un VCO controlado por voltaje, tal vez la parte VCO de un 4046, o tal vez usted podría utilizar un 555 con su entrada de control de voltaje, para conducir un optoacoplador para obtener pulsos de vuelta al microcontrolador, que luego podría contar la frecuencia de.

Answer 2

Lo más sencillo es utilizar un acoplador analógico como el HCNR201. La desventaja de esto es que toma corriente de la batería. Esto puede resolverse con un pequeño relé. Simplemente usa el contacto normalmente abierto para conectar la batería cuando quieras tomar una lectura, enciéndelo, obtén la lectura y luego apágalo. La impedancia en la entrada analógica en el Arduino es alta, pero requiere un máximo de 10K para mantenerlo estable para la lectura.

Answer 3

Si las dos referencias de tierra deben estar totalmente aisladas, se necesita un sistema ADC aislado.

Puedes construir uno a partir de un chip ADC con bus SPI, optoaisladores y un convertidor DC-DC aislado.

También existen chips integrados, como el ADE1201, que contiene aislamiento de potencia y aislamiento de datos para el ADC, todo en un solo chip: