Come leggere alte tensioni su microcontrollore?

Voglio leggere alte tensioni, come ~ 50 V, usando un microcontrollore. Ho intenzione di inserirlo come input nella linea A / D del microcontrollore. Ma ovviamente, non dovresti avere una tensione così alta sull'ingresso di un microcontrollore o friggerà.

Come potrei leggere le alte tensioni? La cosa principale è che ho bisogno di scendere la tensione prima di leggerlo. Di cosa ho bisogno di prendere in considerazione quando si passa su questa tensione?

Grazie in anticipo!

Modifica: ho notato nel foglio dati PIC18 che dice "L'impedenza massima raccomandata per le fonti analogiche è 2,5 kOhm." In che modo incide come faccio un passo verso il basso la tensione, sia con divisori resistivi, ecc?

Un semplice resistivo divisore di tensione vi ottenere quello che vuoi.

La formula per calcolare la tensione di uscita è:

Quindi, se assumiamo i vostri range di tensione in ingresso da 0-50V, abbiamo bisogno di dividerlo per 10 per ottenere 0-5V. Se assumiamo anche che vogliamo caricare la tensione di ingresso con 100kΩ, i calcoli farebbero qualcosa del tipo:

Vout / Vin = R2 / 100kΩ

0.1 = R2 / 100kΩ -> R2 = 10k

R1 = 100kΩ - R2 = 90kΩ

Quindi R1 = 90kΩ e R2 = 10kΩ

Per un ADC richiede un'impedenza massima fonte, è necessario assicurarsi che l'impedenza divisore di tensione è al di sotto di questo livello. L'impedenza al divisore può essere calcolato come R1 || R2.

Per <2.5kΩ, quanto sopra non soddisfa questo requisito come 10kΩ || 90kΩ = 9kΩ
Se utilizziamo 9kΩ e 1kΩ, otteniamo 1 / (1/1000 + 1/9000) = 900Ω

Tenete a mente minore è la resistenza alle alte le resistenze wattaggio avete bisogno. 50 V / 1 k = 50 mA -> 50 mA * 45 V = 2,25 W attraverso il resistore superiore (0,25 W sul fondo)
In questi casi è preferibile utilizzare un buffer opamp tra un divisore ad alta resistenza e l'ADC. Oppure utilizzare un 2kOhm e 18kΩ divisorio, che è non è così assetati di potere come la versione 1k / 9k.

Per aggiungere alla risposta di Oli:

Il diodo Schottky protegge l'ingresso del opamp contro sovratensioni nel caso la tensione di ingresso superi il massimo specificato 50 V. Questa è una soluzione migliore rispetto al zener 5 V che è spesso disposto in parallelo con il resistore 3 kΩ. La tensione di zener 5 V richiede vari mA, se la corrente è molto più bassa della tensione di zener sarà inferiore e, e il diodo può bloccare l'ingresso per esempio 4 V, o anche meno.

La resistenza da 27 kΩ consentirà 2 mA, non è abbastanza per lo zener? Potrei, ma non è quello che otterrà lo zener; la maggior parte di quel 2 mA passerà attraverso il resistore 3 kΩ, lasciando solo decine a centinaia di uA per zener, che è semplicemente troppo poco.

Selezionare un diodo Schottky con una corrente di dispersione inversa bassa, in modo che la tensione di alimentazione a 5 V non influisca troppo sul divisore.

Per una misurazione isolata, è possibile utilizzare un trasduttore di tensione, ad esempio LV-25 di LEM o simile.

Ma un modo molto più semplice se non hai bisogno di isolamento è semplicemente usare un divisore di tensione :

Per combattere il problema dell'impedenza della sorgente, è possibile innanzitutto utilizzare un divisore di tensione e quindi utilizzare un opamp standard. Questo dovrebbe avere un'impedenza di uscita abbastanza basso per voi. Ecco una nota app che ho pubblicato ieri sull'utilizzo di opamp per la conversione dei livelli di tensione per gli ADC.

http://www.ti.com/lit/an/slyt173/slyt173.pdf

Cercare qualcosa chiamato un partitore resistivo . Usando due resistori, puoi moltiplicare una tensione per una costante tra 0 e 1. Nel tuo caso vuoi ridimensionare 50 V fino al livello del microcontrollore. Supponiamo che il micro funzioni a 5 V, quindi si desidera ridimensionare l'ingresso di 0,1. Questo potrebbe essere fatto con due resistori, il primo con una resistenza 9x del secondo. Il segnale va in prima. L'altra estremità è collegata al secondo resistore e all'ingresso micro A / D e l'altra estremità del secondo resistore è collegata a terra. Con il rapporto 9: 1 ottieni un guadagno di .1 (attenuazione di 10).

Probabilmente si desidera il più basso dei due (il resistore 1x) a circa 10 k, che renderebbe l'altro 90 kΩ. Probabilmente userei 100 kΩ per fornire un po 'di margine e di rilevamento di overrange.

Ho fatto con successo questo utilizzando un partitore di tensione ed un diodo Zener polarizzato in inversa tra il pin di ingresso e la massa (nel caso).