怎么根据读到的ADC值,推算实际电压值(一)

本文详细介绍了如何通过模数转换器(ADC)将数字值转换成实际的电压值。包括确定ADC位数及其最大值,设置参考电压,计算实际电压值,并解释了计算值与实际值之间的差异。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

 XX  作       者:文化人

 XX  联系方式:

 XX  版权声明:原创文章,欢迎评论和转载~转载时能告诉我一声就最好了

 XX  要说的话:作者水平有限,难免有不足之处,恳请指正!

 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

1、首先确定ADC用几位表示,最大数值是多少;

比如一个8位的ADC,最大值是0xFF,就是255。

2、然后确定最大值时对应的参考电压值;

一般而言最大值对应3.3V。这个你需要看这个芯片ADC模块的说明。寄存器中有对于输入信号参考电压的设置。有些是电压输入的1/3。

3、要计算电压,就把你的ADC数值除以刚才确定的最大数值再乘以参考电压值;

比如你ADC值为0x80,那么实际值就是0x80/(0xFF+1)*3.3V = 1.65V。

4、计算出来的电压值只是ADC管脚处的电压值;

你可以用电压表量一下,计算值和实际值是否一样。至于放大器等等,都是芯片外部的事情。外部电路怎么接,和芯片ADC的采样值无关。

5、如果你想知道芯片外部某处的电压,你需要从得出的ADC管脚处的电压(比如刚才的1.65V),再根据电路图进行计算。

### 使用Arduino采集NTC热敏电阻电压 #### 硬件连接 为了实现NTC热敏电阻的温度测量,需要构建个简单的分压电路。具体来说,在3.3V电源和GND之间串联两个电阻:个是固定阻为10KΩ的标准电阻,另个是NTC热敏电阻[^3]。 #### 采样精度 Arduino UNO内置ADC(模数转换器)具有10位分辨率,这意味着它可以将输入信号量化成从0到1023之间的整数。当供电电压设定为5V时,每单位对应大约4.88毫伏特;如果改为使用AREF引脚并设置参考电压至3.3V,则分辨率为约3.22毫伏特/LSB[^1]。 #### 温度计算模型 对于给定类型的NTC元件而言,其阻抗会随着环境温度变化而改变。这里可以利用Steinhart-Hart方程或是更简便些的β参数公式来估算实际温度: \[ T=\frac{1}{A+B\cdot \ln(R)+C\cdot (\ln(R))^3} - 273.15 \] 其中\(T\)表示摄氏度下的绝对温度,\(R\)代表当前条件下测得的电阻,系数\(A, B,\ C\)取决于具体的传感器型号[^4]。 然而针对特定情况——即已知常温下(25℃)该类NTC组件呈现约为50kΩ特性以及拥有标准曲线(B=3950),则可以直接应用简化版的经验关系式来进行近似处理: \[ R_{ntc}=R_0e^{B(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0})}\] 这里的\(R_0\)指的是室温状态下的标称电阻率,通常等于制造商给出的数据表中的额定; \(T_0\)设为298.15 K (也就是25 °C); 而\(B\)则是材料固有的属性指标之。 #### 示例代码 下面是段用于读取来自上述配置好的电路上所获得模拟量,并据此推算出相应物理意义下温度读数的基础程序片段: ```cpp const float Vcc = 3.3; const int pinAdc = A0; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int adcValue = analogRead(pinAdc); double voltage = adcValue * (Vcc / 1024.0); // Calculate resistance of thermistor based on measured voltage and fixed resistor value. const float rFixedResistor = 10000.0f; double rThermistor = rFixedResistor * ((Vcc / voltage) - 1.0); // Convert the resistance to temperature using Steinhart–Hart equation or simpler beta parameter formula. const float bCoefficient = 3950.0f; const float tNominal = 298.15f; // Nominal temp in Kelvin (25 deg Celsius) const float rNominal = 10000.0f; // Resistance at nominal temp double steinhart; steinhart = rThermistor / rNominal; // (R/Ro) steinhart = log(steinhart); // ln(R/Ro) steinhart /= bCoefficient; // 1/B * ln(R/Ro) steinhart += 1.0 / (tNominal + 273.15); // + (1/To) steinhart = 1.0 / steinhart; // Invert steinhart -= 273.15; // convert to celsius Serial.print("Temperature: "); Serial.println(steinhart); delay(1000); } ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

文化人Sugar

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值