¿Cómo calculo el voltaje de entrada basado en una lectura de ADC?

Extracto del esquema

+UB es una fuente de alimentación de 12V. Tengo que encontrar el voltaje en U_KL30.

Tomo este U_KL30 como una entrada en PortA<1>mi MC9S08DZ60 y uso un ADC para obtener un valor digital. Ahora necesito una ecuación para realizar ingeniería inversa del valor digital recibido del ADC al voltaje real en U_KL30. ¿Qué ecuación puedo usar?

Me senté para romperme más la cabeza con el diagrama y se me ocurrió esto: V_KL30 = UB*(R19/(R19+R18)). ¿Estoy al menos en la dirección correcta?
Sí, eso es un comienzo, pero ignora los efectos del capacitor y los diodos.
...que puede o no ser importante dependiendo del tipo de señal aplicada. En palabras, habrá un grado de filtrado de paso bajo y algunos límites de voltaje de bloqueo de protección.

Respuestas (3)

Hay dos posibilidades aquí:

  1. Que el uC tenga un ADC completamente calibrado con circuitos de precisión y corrección de temperatura. En cuyo caso, solo necesita leer la página 418 *.pdf y encontrar la relación o ..

  2. No está calibrado y solo puede obtener una aproximación. Entonces, eso significa que debe calibrar la entrada frente al # binario con anticipación y esperar que no cambie demasiado con la temperatura. Simplemente barra el voltaje en el pin, léalo con un DMM y compárelo con el valor ADC.

Dado que este es un producto de gran volumen con márgenes de beneficio ajustados, sospecho que el número 2 es lo que tendrá que hacer.

Tenga en cuenta que también tendrá tolerancias en el R18 y el R19, parece cada vez más que solo tendrá que calibrarlo. Por supuesto, todo esto depende de la precisión necesaria. Posiblemente podría salirse con la suya simplemente leyendo dos valores y ajustando una línea recta a ellos. Si D 1 es la lectura digital #1 correspondiente a V 1 con el par medido D 1 , V 1 tu simplemente:

V X = V 2 − V 1 B 2 − B 1 B X + ( V 1 B 2 − V 2 B 1 ) B 2 − B 1

dónde B X es el nuevo valor de la muestra.

Usando sus muestras: "V1= 10V, V2= 12V; B1= 2023, B2= 2428, Bx= 2432"

Obtenemos V = = 2 405 B X + 0.0098 = 0.004938 B X + 0.0098

V X = 12.02

RAWBRAWB: gracias por la respuesta detallada. Apliqué tu idea/técnica, y esto es lo que obtuve: V1= 10V, V2= 12V; B1= 2023, B2= 2428, Bx= 2432; Se tomó Vx = 16.009 Bx a 12V. Aquí es donde entra en juego su previsión de la calibración. ¿TENGO RAZÓN?
Tuve un error tipográfico, ahora lo arreglé y agregué valores que dieron, verifíquelo dos veces. Notarás que el ADC tiene un ligero desplazamiento pero no es tan malo.

Depende de cómo esté configurado su ADC y cuál sea el voltaje de referencia. Suponiendo que el número se lee directamente como un número entero de N bits justificado en el LSB (es decir, los bits más significativos más allá de la resolución del ADC son cero),

V i norte = V r mi F ∗ A D C   R mi a d i norte gramo ( 2 norte − 1 )

Claro, hay consideraciones de no linealidad y ruido, pero este debería ser un primer paso bastante bueno.

Scott: a su ecuación tenemos que considerar la ganancia proporcionada por R19 y R18. Vin=(Vref ADC_reading gain)/2^N Nota: estoy ignorando el efecto de -1. A esos valores grandes no afecta mucho. Si me equivoco, por favor corrígeme.
Estoy dando la ecuación para el voltaje analógico en el pin de entrada analógica. Eso es lo que ve el adc, y lo que pensé que estabas pidiendo. Si desea que la respuesta a la pregunta diga "¿cuál es la ecuación para el voltaje en U_KL30 en función del voltaje en UB?", entonces debe aclararlo.
De hecho, PREGUNTASTE DIRECTAMENTE la relación entre el número entero que te dio tu ADC y el voltaje en U_KL30.
Compañero agradezco tu respuesta. Solo quería agregar esa parte. ¡¡SIN OFENDER!!
Ninguno tomado, sheetansh.

No estoy muy seguro exactamente de lo que está tratando de hacer aquí, pero:

Si la entrada en +UB es +12 V CC, puede ignorar el capacitor y simplemente calcular el voltaje del divisor:

12 V ⋅ R 19 R 18 + R 19 = 12 V ⋅ 3.3 k 13.3 k = 2.98 V

Los diodos limitarán el rango de voltaje de poco más de 5 V a poco menos de 0 V.

Para la representación digital, depende de la resolución del ADC y el voltaje de referencia. Por ejemplo, si tiene un ADC de 10 bits con un voltaje de referencia de 5 V, entonces los 2,98 V serían:

2.98 V 5 V ⋅ 2 10 = 610 = 1001100010

¿Cómo calculo el voltaje de entrada basado en una lectura de ADC?
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