Chcę odczytać napięcie od 0-30 V za pomocą MCU ADC, który ma maksymalne napięcie wejściowe 3 V.
Początkowo myślałem o zastosowaniu dzielnika 100k-10k (więc 33V przekłada się na 3V), ale zgodnie z odpowiedziami na impedancję wejściową ADC na MCU , spowoduje to dodanie 3% błędu z powodu wejściowego prądu upływu; Szukam maksimum błędu 0,5%. Jednak przy niższych wartościach dzielnika ryzykuję uszkodzenie wejść MCU z powodu przepięcia (rezystory działają w parze z diodami zaciskowymi na wejściu). Zwiększam również rozpraszanie mocy w moich opornikach, które są małymi urządzeniami 0603, przystosowanymi do Maksymalnie 0,063 W. Jak mogę tego uniknąć? nb impedancja wejściowa nie jest krytyczna.
Nie martwię się o szybkość próbkowania, będzie monitorować napięcie akumulatora z maksymalną prędkością 100 próbek na sekundę.
Odpowiedzi:
Następnie użyj dzielnika napięcia z rezystorami, a następnie popampa. Alternatywnie użyj obwodu opamp, aby obniżyć napięcie, a możesz wykonać filtrowanie aliasów w jednym etapie!
źródło
Okej, od twojej odpowiedzi na mój komentarz myślę, że mogę pomóc w udzieleniu pełnej odpowiedzi.
Zbuduj to!
Zbuduj swój prosty dzielnik rezystancyjny. Ma to wiele zalet, dla jednego rozmiaru innym jest koszt.
Scharakteryzuj to!
Teraz zamierzasz również użyć mikrokontrolera, tutaj musisz scharakteryzować swój błąd. użyj bardzo dokładnego generatora napięcia, teraz sprawdź napięcia i sprawdź, jaki błąd faktycznie mierzy uC.
Przeanalizuj to!
Teraz robi się fajnie. Istnieje wiele rzeczy, które można zmierzyć.
Dokładność i precyzja
Największą rzeczą do zmierzenia tutaj jest powtarzalność błędu w punktach. JEŻELI za każdym razem, gdy przeciągasz, pojawia się inny błąd lub jeśli przeciągnięcie po innej ścieżce daje inny błąd w tym samym punkcie, nie jest to opcja. Często dzieje się tak w przypadku prądów upływowych. Ważną częścią jest tutaj to, że nie potrzebujesz wysokiej dokładności, tylko wysoki stopień precyzji. Jeśli potrafisz scharakteryzować swój błąd, twój uC może go naprawić. Jeśli masz dużą wariancję, musisz zmienić swoje rozwiązanie.Co to jest kalibracja punktu X?
Teraz, jeśli masz wysoką precyzję, jak omówiono wcześniej, możesz przejść do poprawiania dokładności. Teraz, jeśli wykreślisz napięcie wejściowe w stosunku do napięcia wyjściowego, będziesz musiał zdecydować, ile „punktów odniesienia” potrzebujesz. Ładne urządzenia pozwalają na 1 punkt (lub punkt zerowy, bez potrzeby kalibracji). Wiele sond temperatury.
Kalibracja jednopunktowa
Obie linie mają to samo nachylenie, ale przesunięcie, więc wystarczy znaleźć wartość, którą należy dodać do punktu danych, aby go poprawić. Jest to idealna sytuacja, ponieważ każda nowa kalibracja potrzebuje tylko jednego punktu danych do ponownej kalibracji.
Kalibracja dwupunktowa
obie krzywe liniowe, być może przesunięcie i istnieje różnica nachylenia, potrzebujesz tylko dwóch punktów odniesienia i interpolacji liniowej, aby wyodrębnić swoje przesunięcie. Jest to nadal stosunkowo łatwe, wystarczy wziąć dowolny punkt, pomnożyć go przez skalar i dodać przesunięcie.
Jak widać, robi się bałagan, tym więcej punktów potrzebujesz. W pewnym momencie łatwiej jest po prostu wziąć każdy punkt danych i skorelować go z rzeczywistą wartością. Na przykład stwierdzenie, że 0000 to 1 V, 0001 to 2 V, 0002 to 1,5 V. Jest to bałagan i nadal działa tylko wtedy, gdy przesunięcia są powtarzalne. Może się to jednak zdarzyć.
Podsumowując
Mam nadzieję, że to pomoże, powiedz mi, czy potrzebujesz większej przejrzystości. Jeśli skończysz na zmiennym prądzie upływowym, który nie jest niezawodny, nadszedł czas, aby po prostu poradzić sobie z potrzebą bufora lub czegoś podobnego.
Widzę możliwość wysokiego błędu z wycieku, ale założę się, że błąd jest stosunkowo mały w większości zakresu, a kiedy jest, można go łatwo skorygować.
źródło