El sensor de salida de voltaje generalmente genera un rango de voltaje de 0-5 V o 0-10 V. Si, por razones de costo, optamos por no usar un chip de conversión ADC externo, sino muestrear el módulo ADC dentro del chip MCU, dado que el rango de voltaje de adquisición de AD en STM32 es de 0-3,3 V, en este caso, necesitamos el circuito de muestreo que se muestra en la figura a continuación.
En la figura, R1 y R2 forman un circuito divisor de tensión resistivo que convierte la tensión de entrada de 0 a 5 V en un rango de tensión de aproximadamente 0 a 3 V. El seguidor de tensión del amplificador operacional riel a riel cumple la función de adaptación de impedancia, aislando el sensor del módulo de muestreo del ADC y reduciendo la atenuación de la señal. Para evitar daños en el circuito del módulo ADC causados por sobretensión y tensión negativa, se añaden diodos de protección de pinza a la fuente de alimentación y a tierra, respectivamente, lo que garantiza que la tensión de entrada del módulo ADC se mantenga siempre dentro del rango de -0,7 V a 3,3 V + 0,7 V. Al mismo tiempo, para suprimir la influencia del ruido de alta frecuencia, se debe añadir un filtro paso bajo RC antes del muestreo del ADC. La frecuencia de corte del filtro paso bajo debe seleccionarse según el ancho de banda de la señal. Por ejemplo, si el ancho de banda de la señal es de 100 Hz, la frecuencia de corte puede ajustarse a 100 Hz o ligeramente superior, como 1 kHz. Si R2 es 1,5 K y C1 es 100 nF, entonces la frecuencia de corte fc es aproximadamente igual a 1 KHz.
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