ADC采集电路中的串联分压

只看该作者 · 2022-7-15 23:25

本帖最后由 uuguoleilei 于 2022-8-6 15:43 编辑

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可以看到上面这是一个经典的ADC采集电路，细心的朋友一眼就可以看出，这个电路是错的，，，，，，
如果按照上面焊接板子，会造成什么后果呢，你猜猜看！！！
假如这个电压不是很高，只有5v的话，而刚好芯片可以接受5V,接上去也没问题，不会烧芯片，放心，
那么就有同学会问了，你咋知道的，（估计只有我会问了，，，）
其实很简单，上面用到的原理就是普通而且简单的串联分压电路，这个电路看上去普普通通，却是ADC采集的重要环节，
让我们看看是怎么算的，
ADC值=？？？
实际电压值V=???
单片机ADC几位？？？？基准电压=？？？
好了好了，按照上图来说，
假如实际电压值V=  15V
单片机ADC12位基准电压=5V

ADC值=？？？
ADC值 = 15*(R1/(R1+R2))=15*0.5=???不好意思，现在芯片炸了，哦豁我换一组数据
假如实际电压值V=  5V
单片机ADC12位基准电压=5V

ADC值=？？？

ADC值 = （5*(R1/(R1+R2)) ）* 2的12次方  /参考电压（参考电压一般为5v或3.3V,此处为5V）= 2.5 * 4096 / 5 = 2048;
刚好是一半呢，我们在上面的一张错误的图，计算了一个正确的值，说明现在这个电路还是可以过5v的，，，
假如我们要检测24V呢？这个电路通过上面的计算公式可以很快算出，最大电压只能10V了，再多就检测不到了，甚至芯片会炸，或者一定会烧

所以我们需要把R1改成100k试试，先来个10倍看看，通过上面的计算公式来看，直接将参数代入上式得，最大电压为。。。。。。55V,好像是的，最高可以到55V,符合咱们的24V了，怎么计算？自己算算？？？我给你答案看看吧。。。

这里的adc一般用作ADC比较嘛，假如你测到开关关闭的时候，adc值为50，然后你就这样写了，
if(adc<50)
{
/*code*/
}
else
{
/*code*/
}
这里就得注意了，很关键，ADC值是会漂的，它要是一会50，一会51，一会49，那你怎么判断呢？？？

我是这样解决的，你有没有好办法分享一下吧~

我就是添加了一个反应区间，大概2V左右吧

if(adc<50)
{
开关关闭
}
else if(adc>100)
{
开关打开
}
else
{
什么都不做，等你开关关闭adc下降，或者开关打开adc上升
}

1万 · 2022-8-3 09:52

会因为内阻不同导致不准确吗

1万 · 2022-8-3 15:21

这样做的线性度好吗

1万 · 2022-8-3 15:35

电容的选择很有讲究啊

1万 · 2022-8-3 15:49

电平的突变检测不到啊

1万 · 2022-8-3 16:01

这种需要高精度的电阻吗

1万 · 2022-8-3 16:17

可不可以用射随电路

只看该作者 · 2022-8-4 15:16

这样可以提高几个级别的电路呢？还真的没有仔细研究过这个事情。

只看该作者 · 2022-8-4 19:09

加一个过压保护电路

只看该作者 · 2022-8-5 08:20

要加过压保护器件

只看该作者 · 2025-5-23 21:07


要计算ADC采样电路的最大采集电压，需要明确以下关键参数：  
1. **ADC的参考电压（\(V_{REF}\)）**：通常由电路设计决定，常见为3.3V或5V（需根据具体芯片规格确认）。  
2. **分压电路比例**：题目中“比例是1比47”可能指分压电阻的比值。**需注意分压比例的定义**：  
   - 若为 **输入电压 \(V_{IN}\) 经分压后接入ADC**（如电阻分压网络），假设分压比为 \(k = \frac{R_2}{R_1+R_2}\)，则输入电压与ADC采样电压的关系为：  
     \[
     V_{ADC} = V_{IN} \times k
     \]  
   - 若题目中“1比47”指 **分压后电压与输入电压的比例**（即 \(k = \frac{1}{47}\)），则输入电压是ADC采样电压的47倍。  


### 计算步骤（假设ADC参考电压为常见的 \(V_{REF}=3.3V\)）：  
1. **ADC的最大采样电压**：  
   12位ADC的分辨率为 \(2^{12} = 4096\) 级，最大采样电压为参考电压 \(V_{REF}\)，即 **3.3V**（对应数字量4095）。  

2. **根据分压比例反推输入最大电压**：  
   若分压比 \(k = \frac{1}{47}\)（即ADC采样电压 \(V_{ADC}\) 是输入电压 \(V_{IN}\) 的 \(\frac{1}{47}\)），则：  
   \[
   V_{IN\_MAX} = \frac{V_{REF}}{k} = V_{REF} \times 47
   \]  
   代入 \(V_{REF}=3.3V\)：  
   \[
   V_{IN\_MAX} = 3.3V \times 47 = 155.1V
   \]  


### 关键说明：  
- **分压比例的确认**：若题目中“1比47”指输入电压与分压后电压的比例（即 \(V_{IN}:V_{ADC}=47:1\)），则计算结果同上。  
- **参考电压的影响**：若实际电路中 \(V_{REF}\) 为其他值（如5V），需替换公式中的 \(V_{REF}\) 重新计算。  
- **实际应用注意事项**：  
  - 分压电阻需选择高精度、低温漂的器件，避免影响采样精度。  
  - 输入电压需确保不超过分压电路的耐压范围，避免损坏器件。  


### 结论：  
若ADC参考电压为 **3.3V** 且分压比为 **1:47**（ADC采样电压为输入电压的 \(\frac{1}{47}\)），则**最大可采集电压为155.1V**。请根据实际电路的参考电压和分压比例调整计算结果。

ADC采集电路中的串联分压

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