Bueno, has hecho muchas preguntas y conceptos de una sola vez.
Sí, la ganancia de opamp puede ser menor que la unidad, si se aplica correctamente.
A continuación se muestra el circuito que puede utilizar.
El primer divisor de potencial reducirá su voltaje de entrada, como u dijo, pero si lo conecta directamente al microcontrolador, el voltaje de salida cambiará dependiendo de la corriente consumida por el microcontrolador (que dependerá de su voltaje de entrada); por lo tanto, el microcontrolador no mide el voltaje exacto.
Lo que opamp hace aquí es que, sea cual sea la corriente que requiera el microcontrolador, la fuente de alimentación (conectada a opamp, + 12, -12V) la consume en lugar de su fuente de voltaje de entrada (que desea medir). La primera configuración de la imagen en la imagen se llama buffer de ganancia unitaria (consulte internet), cuyo trabajo es mantener el mismo voltaje independientemente de la corriente consumida por el siguiente circuito en gran medida. La próxima opción te ayudará a afinar tu ganancia completa.
Este fenómeno de estabilización de voltaje se denomina término técnico como impedancia de salida del circuito, que será impedancia de entrada al microcontrolador.
Puede visualizar el circuito completo en la imagen como fuente de voltaje de entrada en serie con una impedancia, que se conectará al microcontrolador. Si visualiza así, definitivamente querrá que la impedancia sea idealmente cero, de modo que no se produzca una caída en ella, y se mida / aplique el voltaje exacto al microcontrolador.
Más el valor de esta impedancia, más caída ocurrirá a través de ella para un valor particular de la corriente extraída. Así que idealmente su valor debería ser cero. Pero el microcontrolador le está dando a usted el privilegio de mantenerlo en un valor alto porque, dentro del microcontrolador, están utilizando algunos circuitos para reducir la corriente extraída de sus circuitos de detección de voltaje.