Divisor de voltaje para el ADC de Xbee: ¿qué valores de resistencia?

Tengo un sensor analógico que emite un valor en el rango de 0-3V dependiendo de la humedad del suelo. El ADC del Xbee requiere un valor entre 0 y 1.2V.

Estaba pensando en usar un divisor de voltaje simple:

Divisor de voltaje simple

Donde R1 sería el doble de grande que R2, lo que me daría una división de voltaje efectiva de 1/3.

La parte que no entiendo es qué tamaño de resistencias debo elegir. Manteniendo la relación de la resistencia, probé primero un valor de resistencia pequeño, alrededor de 100 ohmios para el R1. Esto no me dio ninguna lectura en mi Xbee. Luego encontré un tutorial en línea para un tipo diferente de sensor (LM335) donde usaban 100Kohm para el mismo y encontré que aparentemente funcionaba un poco mejor en mi caso, dándome una lectura variada según la humedad del suelo.

¿Cómo puedo calcular cuáles serían los mejores tamaños de resistencia para esta aplicación?

Algunos datos sobre el resto del circuito:

Mi fuente de alimentación es de 5 V y se alimenta directamente de ella, el Xbee también tiene un regulador de voltaje para reducirlo a los 3,3 V requeridos ( XBBO activo ). Los terrenos están conectados.

EDITAR

Después de un poco de prueba y error, he determinado que el sitio web del sensor debe estar equivocado porque el sensor de humedad se comporta como si tuviera una resistencia de 10kΩ (impedancia). Pude reducir a la mitad su voltaje simplemente usando otra resistencia de 10kΩ conectada a tierra (y tercero usando dos de esas resistencias). Todas las mediciones parecen estar funcionando bien, así que puedo escaparme sin usar el amplificador. De cualquier manera, sería útil saber cuáles son los parámetros del ADC de Xbee, ya que los requisitos de voltaje son diferentes en comparación con la Serie 1, lo que me hace reacio a asumir simplemente que la información es la misma.

De todos modos, eso me lleva nuevamente a la pregunta básica: conociendo la impedancia del sensor y otros parámetros del circuito, ¿cómo determino qué tamaños de resistencia serían una buena combinación?

Por último, ¡muchas gracias a todos por sus aportes y ayuda hasta ahora!

Respuestas (2)

De acuerdo con los detalles del producto, la impedancia de salida es de 100 kΩ, por lo que 100 Ω acortarían casi por completo la señal.
Para obtener 1,2 V de 3 V, necesita una relación de 1,2 / 3 = 0,4

Suponiendo una impedancia de salida constante de 100 kΩ, necesitará una sola resistencia de 66,6 kΩ desde la salida de los sensores a tierra para dividir el rango según sea necesario:

3V * (66,6 / 166,6) = 1,2V

Mirando la hoja de datos de xBee , la impedancia de entrada del ADC es de solo 10 kΩ, por lo que una impedancia de señal de ~ 40 kΩ (que es lo que tendría con la anterior) no es ideal y puede perder precisión.

Idealmente, lo mejor probablemente sería usar un amplificador operacional no inversor simple colocado entre esto y la entrada ADC xBee para amortiguar la señal.

También vi esa impedancia de salida de 100 k, pero me parece increíblemente alta. Eso es más para una fuente de corriente que para una salida de voltaje.
Estoy de acuerdo en que parece alto, pero vale la pena intentar ver si es correcto. Además, solo usar un potenciómetro y ajustar empíricamente podría ser una idea si se trata de un proyecto único.
Por supuesto, si la impedancia de salida es tan alta, también hay que verificar la impedancia de entrada del ADC para asegurarse de que sea lo suficientemente alta como para no preocuparse.
No pude encontrar ninguna información confiable, pero "se rumorea" que la impedancia de entrada del ADC del Xbee es de alrededor de 100kΩ
(solo una nota al margen: medir el voltaje con mi multímetro funciona bien y obtengo la lectura que esperaría)
con respecto a la hoja de datos, estoy usando la serie 2 , no pude encontrar información sobre la impedancia allí :(. Y el opamp: ¿alguna recomendación de parte?
Casi cualquier opamp medio decente servirá para esto. Para elegir uno del aire, el MCP6021 no es un pequeño amplificador operacional malo: tiene una impedancia de entrada> 1TΩ, 10MHz BW, R2R IN / OUT y un rango de suministro de 2.5V a 5.5V. La serie 2 probablemente tenga el mismo ADC, parece que no terminaron de escribir la hoja de datos :-)
Gracias por todos los aportes, intentaré poner mis manos en el amplificador. Una pregunta más, el otro sensor de ellos parece tener una impedancia de 10kΩ. ¿También necesitaría un amplificador para ese?
10kΩ es mejor, y el divisor sería de 10kΩ o menos dentro de la impedancia de fuente recomendada para el xBee ADC. Así que esto debería funcionar bien. Sin embargo, para estar seguro (ya que no estamos seguros al 100% de que su versión sea la misma), puede optar por la versión de amplificador operacional dual de la anterior (MCP6022) por muy poco más. Si no necesita una alta precisión, entonces no opamp debería estar bien, pero depende de sus especificaciones exactas al final del día.

Los 150 Ω pueden haber sobrecargado la salida del sensor y haber causado que el voltaje baje, lo que explicaría una lectura incorrecta (aunque ninguna lectura es realmente muy baja).

100 kΩ, por otro lado, puede ser un poco alto. Puede ser del orden de la impedancia de entrada del ADC, y la impedancia también distorsionaría la lectura. 8,2 kΩ para R1 y 4,7 kΩ para R2 parece un buen compromiso, lo que le dará 1,09 V de salida por 3 V de entrada.

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