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2022年12月12日 | 单片机如何优雅的读取0-10V传感器信号（二）
2022-12-12 来源：zhihu
上篇文章分享了一种0-10V传感器信号采集电路。为拓展电路设计中解决问题的思维，这篇文章再给大家介绍一种0-10V采集电路。电路如下图所示：
使用运放构成了差分放大电路，对输入信号进行运算处理，将0-10V变化的模拟量信号转化为0-3.3V变化的模拟量信号。
对此电路的放大倍数进行推导：
联立以上式子得：
可知以上电路将0-10V信号放大了0.33倍，成功的将0-10V信号转化到了单片机ADC能够正常读取的电压范围,仿真波形如下图。
电路应用注意事项：
上述仿真波形与理论推导很符合，是不是你去找个运放芯片搭建个电路就能做出如此完美的效果呢？来看看下面这张图。
同样的电路与参数，输出电压确是从1V多开始变化的，而不是从零开始变化。差异就在于我更换了一个运放芯片。运放OPA101相比于LM6132A输入输出都不是Rail-to-rail（轨至轨）的，所以就产生了上述仿真波形中的差异。
在0-10V传感器采集电路中运放应该选取输入输出轨至轨运放，保证输出电压从0V开始变化。其次，电路中使用的电阻应选取精度为1%的精密电阻。
上一篇:单片机如何读取4-20ma信号
史海拾趣
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