一種可用于單片機(jī)的0-10V模擬量采集電路(二)

上篇文章分享了一種0-10V傳感器信號(hào)采集電路。 為拓展電路設(shè)計(jì)中解決問題的思維，這篇文章再給大家介紹一種0-10V采集電路。 電路如下圖所示：

使用運(yùn)放構(gòu)成了差分放大電路，對輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，將0-10V變化的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為0-3.3V變化的模擬量信號(hào)。

對此電路的放大倍數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)：

聯(lián)立以上式子得：

可知以上電路將0-10V信號(hào)放大了0.33倍，成功的將0-10V信號(hào)轉(zhuǎn)化到了單片機(jī)ADC能夠正常讀取的電壓范圍,仿真波形如下圖。

電路應(yīng)用注意事項(xiàng)：

上述仿真波形與理論推導(dǎo)很符合，是不是你去找個(gè)運(yùn)放芯片搭建個(gè)電路就能做出如此完美的效果呢? 來看看下面這張圖。

同樣的電路與參數(shù)，輸出電壓確是從1V多開始變化的，而不是從零開始變化。 差異就在于我更換了一個(gè)運(yùn)放芯片。 運(yùn)放OPA101相比于LM6132A輸入輸出都不是Rail-to-rail(軌至軌)的，所以就產(chǎn)生了上述仿真波形中的差異。

在0-10V傳感器采集電路中運(yùn)放應(yīng)該選取輸入輸出軌至軌運(yùn)放，保證輸出電壓從0V開始變化。 其次，電路中使用的電阻應(yīng)選取精度為1%的精密電阻。