Cálculo del divisor de voltaje ADC

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Estoy tratando de calcular el voltaje de entrada máximo que se puede aplicar a un circuito ADC basado en divisor de voltaje adjunto en la siguiente imagen junto con la conversión del valor bruto de ADC a voltaje real.

Enlaimagenadjuntaanterior,P8esunconectordebloquedetornilloterminaldondeseaplicalatensiónanalógicaexterna.Ycomoves,lasresistenciasformanelcircuitodivisordevoltaje.AN0-AN7vayaalospinesADCdeunmicrocontrolador.Esteesunsistemade5voltios,porloquecreoqueelvoltajedereferenciadebetomarsecomo5voltios.EstoytratandodeaveriguarcuálseríaelvoltajemáximoquepuedoaplicaralospinesenelconectorP8ytambiéncómoconvertirlosvaloresdeADCsinprocesarenelvoltajeanalógicorealqueseaplicó.Entonces,basadoenelcircuito,5=(Vx10k)/30k->V=15voltios.[Aquísetomaron5voltioscomovoltajedereferencia,yaquesetratadeunsistemabasadoen5voltios.]Porlotanto,elvoltajemáximoquesepuedeaplicaresde15voltios.Laresolucióndelmicrocontroladoresde12bits.Entonces,paracalcularlatensiónanalógicarealdelosvaloresdeADCsinprocesar,Voltajereal=(ValordeADCsinprocesar)*15/4095.Sinembargo,conestecálculonoobtengoelvoltajecorrectoqueseaplicó.¿Alguienpuedeguiarmeconrespectoamierrorentodoestecálculo?

EDITAR:Circuito2

En este circuito anterior, cuando el interruptor DIP S2 está encendido, si estoy en lo cierto, las resistencias de 1k vienen en paralelo con las resistencias de 20k. Entonces, el nuevo cálculo sería 5 = (20k || 1k) X V / ((20k || 1k) + 10k), lo que resultaría ser V siendo igual a 58 voltios aproximado. ¿Esto es correcto?

    
pregunta bobdxcool

3 respuestas

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Lo que estás describiendo es un circuito de atenuación pasiva como una etapa anterior a tu ADC, probablemente porque esperas que exista un poco de voltaje que exceda el rango aceptado del ADC y quieres (1) protegerlo de daños, o (2) escale los datos para que aún pueda realizar mediciones de ADC en voltajes grandes.

Para el objetivo (1), esto no es suficiente. Es muy importante que tenga TVS (supresión de tensión transitoria) y / o protección Zener de sobretensión en cada línea de entrada a su sistema. Si es una entrada tolerante a 5V en la MCU, puede conectar cada línea de entrada después de su banco de resistencias de 10k a un diodo Shottky, cada una conectada a 5V. Esto es lo que considero un mínimo para la protección del circuito.

Para (2) (escalar sus datos), parece que tiene dos modos de atenuación: el primero, donde tiene una escala de divisor de 20k / 10k a un 66% equivalente, y el segundo donde tiene un (20k || 1k) / 10k divisor de escala a un equivalente de 8.7%.

En el primer modo, su voltaje de entrada máximo sería de 7.5V. En el segundo modo, su voltaje de entrada máximo sería de 57.5V.

Es probable que también desee considerar la estabilidad: tenga una idea de qué tan rápido espera que varíe su entrada y luego agregue condensadores de estabilización a todas sus entradas, probablemente a través de sus resistencias de 20k, para filtrar el ruido.

    
respondido por el Reinderien
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Tus fotos no llegaron.

Su título no parece una pregunta, pero lo interpretaré como una pregunta sobre cómo hacer cálculos de divisor de voltaje.

Aquí está la respuesta: Voltage Divider Calculator

Este enlace le permitirá averiguar los valores y luego le muestra los cálculos correctos que debe utilizar en su software para calcular la tensión aplicada a partir de la tensión presentada (reducida).

    
respondido por el SDsolar
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Tarde o temprano figurará sus divisiones. Lo que no veo aquí es cualquier condensador. Debe agregar algunos por un montón de razones. No quiero mencionar el antialiasing, pero al menos debe poder mantener su voltaje constante mientras ADC está muestreando, lo que requiere algo de corriente. Por lo tanto, sin los condensadores no verá lo que espera, verá un voltaje más bajo y ruidoso.

    
respondido por el Gregory Kornblum

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