Piezo conectado a ESP32 - ¿Por qué no mata la entrada?

Tengo un ESP32 y un disco piezoeléctrico conectado como sensor:

  • Piezo - a GND
  • Piezo + a entrada analógica
  • Resistencia de 50K en paralelo a piezo

Tengo entendido que el piezoeléctrico genera un voltaje cuando se deforma mecánicamente a través de vibraciones (como el sonido) o mediante presión mecánica sobre él. La resistencia está ahí para deshacerse de la carga después del hecho y evitar que la entrada analógica flote en alguna parte. Cuanto menor sea el valor de la resistencia, menos sensible será el sistema. En mi caso, elegí un valor de resistencia bastante bajo para captar solo ruidos muy fuertes (disparos de armas). Funciona y todo está bien, pero me gustaría aprender y comprender una cosa:

Si el piezo es golpeado MUY fuerte, ¿no podría teóricamente generar altos voltajes que están mucho más allá de los 3.3V que puede manejar el ESP32? Si es así, ¿cómo se puede limitar este voltaje y por qué nadie lo limita en ninguno de los esquemas que encontré en línea?

La mayoría de los microcontroladores CMOS tienen diodos de abrazadera en las entradas para protección ESD. Si la corriente está limitada a lo que esos diodos pueden manejar, el voltaje de entrada no puede ir más allá de los rieles por más de una caída de diodo.
@Sin importancia La mayoría de los microcontroladores CMOS Puede asumir con seguridad que TODOS los microcontroladores CMOS tienen esta protección ESD. Sin protección ESD, es demasiado fácil dañar los transistores del chip. El peligro también es que puede dañar un transistor pero no notarlo todavía. Luego, suelda la MCU en una PCB que luego falla después de un tiempo. Nadie quiere que esto suceda. La protección ESD adecuada minimizará este riesgo.
@OP: tenga en cuenta que el uso de la protección ESD interna como esta puede causar problemas a largo plazo, ya que no sabe qué tan bien la protección ESD interna puede manejar este tipo de abuso. Existe la posibilidad de que esto viole las clasificaciones máximas del IC, que están ahí para proteger la protección ESD. Si fuera mi diseño y tuviera que ser confiable, agregaría un circuito de sujeción para no violar las clasificaciones máximas de la MCU.
Si su piezo genera un voltaje tan alto, considere conectarlo a una entrada digital en lugar de un ADC analógico . Como han sugerido otros, una resistencia en serie ayudará a recortar oscilaciones demasiado grandes. Las entradas digitales permitirán múltiples muestreos de entrada simultáneos y responderán mucho más rápido que cualquier entrada analógica.

Respuestas (1)

Hay tales esquemas que intentan proteger la entrada.

A menudo hay resistencias en serie y diodos de abrazadera para evitar que los voltajes dañen la entrada de la MCU.

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