ADC电阻分压采集相关知识

1.电池串联可以增加电压，电池并联可以增加电流，都是为了增加电功率。但是电池不宜并联，即使是相同规格的电池，如果消耗不同，电势就会不同，会造成电池之间的放电现象。

 

2.电阻的作用：

• 限流：为使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值,以保证用电器的正常工作,通常可在电路中串联一个可变电阻。当改变这个电阻的大小时,电流的大小也随之改变。我们把这种可以限制电流大小的电阻叫做限流电。
• 分流：当在电路的干路上需同时接入几个额定电流不同的用电器时,可以在额定电流较小的用电器两端并联接入一个电阻,这个电阻的作用是分流。
• 分压：一般用电器上都标有额定电压值,若电源比用电器的额定电压高,则不可把用电器直接接在电源上，在这种情况下,可给用电器串接一个合适阻值的电阻,让它分担一部分电压,用电器便能在额定电压下工作。我们称这样的电阻为分压电阻。
• 将电能转化为内能：电流通过电阻时,会把电能全部（或部分）转化为内能.用来把电能转化为内能的用电器叫电热器.如电烙铁、电炉、电饭煲、取暖器等等。

 

3.电功率本质上反映的是单位时间内,电荷流动时克服电阻所损耗的能量.

 

4.串联分压的原理：在串联电路中，各电阻上的电流相等，各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压，故串联电阻分压。
　并联分流的原理：在并联电路中，各电阻两端的电压相等，各电阻上的电流之和等于总电流（干路电流）。可知每个电阻上的电流小于总电流（干路电流），故并联电阻分流。

 

5.分压公式：所谓分压公式，就是计算串联的各个电阻如何去分总电压，以及分到多少电压的公式。分电压多少这样计算：占总电阻的百分比，就是分电压的百分比。公式是：U=（R/R总）×U源。如5欧和10欧电阻串联在10V电路中间，5欧占了总电阻5＋10＝15欧的1/3，所以它分的电压也为1/3，也就是10/3伏。通俗地来讲，两个电阻串联，电阻大的那个分的电压就大，电阻小的分得的电压就小，是按其中一个电阻和总电阻的比例来确定分压值的大小的。

 

6.分压电阻的取值必须合理，阻值太小会过热，取值太大会有严重的温漂，要计算一下取值的功耗。其次，电阻的材质必须用高精度的金属膜电阻。最后，务必注意AD的输入电阻参数，如果输入电阻不够大，就会构成明显的分压，这时需要用运放加一级缓冲。

 

7.举个简单的例子，比如说你的ADC参考电压是2.5V，要测量一个0~5V的电压。因为输入的电压最大值大于了ADC参考电压，所以需要电阻把输入电压分压，最简单的就是用两个10K的电阻串联，即+V->R1->R2->GND，这样ADC在R1和R2中间取信号，那就是输入电压的1/2，这简单吧？理论上是这样，但要考虑ADC的输入阻抗Ra，假设是20k，那前面的电路情况就变化了，就变成+V->R1->R2||Ra->GND，R2||Ra表示两个电阻的并联，并联之后的电阻肯定小于10K，那分压就不是1/2了，即产生了误差。 因此用运放构成电压跟随器，其输入阻抗在MΩ以上，和10K并联时造成的电阻变化是很小的，所以保证分压比很接近1/2。同时跟随器输出电阻很小，只有几十欧姆，和ADC输入电阻相比相差很大，所以ADC的到的信号电压近似等于跟随器的输出，即减少了误差。

 

8.ADC采样使用分压电阻如何解决精度问题？电阻分压后用ADC采样，因为电阻是有误差的，因此会带来测量误差。解决误差的方式有：高精度电阻+软件校准+高精度基准。有软件校准，采样电阻精度再差也没关系，温漂和老化才是重要指标。

 

9.电流互感器作用？电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。主要作用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流（我国标准为5安倍），以供测量和继电保护只之用。在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同，电流往往从几十安到几万安都有，而且这些电路还可能伴随高压。那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量，同时又要解决高压、高电流带来的危险，这时就需要用到电流互感器了。电工用的钳形表 ，这是一种用来测量交流电流的设备，它那个“钳”便是穿心式电流互感器。

 

10.I2C协议传感器：i2c总线，是一种两线式的串行通信总线，在现在的电子产品中使用非常广泛。它只需要两根线就可以驱动十几个设备。移植性比较好，不同的设备，只要符合该协议，都可以通过同样的一组代码来驱动。主要的缺点就是传输速率比较慢，一些要求较快的场合它是不适合的。如果需实现双向通讯的时候，需要另外增加通讯口线。一般短距离传输，或者说是板级传输。

 

11.电容并联的主要作用是增加容值，耐压不变，串联的主要作用是减少容值，提高耐压值。

 

 

文章来源：物美智能设备