Rechner KB-44
ADC-Rechner
Was analogRead tatsächlich misst und welcher Codewert sich für Ihre Spannung ergibt.
Ergebnis
Kurz gesagt: Berechnung des Mikrocontroller-ADC: Auflösung in Millivolt, Codewert für eine Spannung, Spannungsteiler zur Messung höherer Spannungen und theoretisches Signal-Rausch-Verhältnis.
Berechnung
N = U / LSB
SNR = 6,02 · n + 1,76 dB
Der ADC teilt den Bereich von null bis zur Referenzspannung in 2ⁿ Stufen und gibt die Nummer der Stufe aus. Oft wird die Genauigkeit nicht von der Auflösung, sondern von der Stabilität der Referenzspannung und dem Rauschen der Versorgung bestimmt.
Worauf Sie achten sollten
- Am ADC-Eingang dürfen weder die Referenzspannung noch die Versorgungsspannung überschritten werden: Andernfalls kann der Pin beschädigt werden.
- Der ESP32-ADC ist deutlich nichtlinear, besonders an den Bereichsenden. Für genaue Messungen ist eine Kalibrierung erforderlich.
Häufige Fragen
Wie viele Volt entspricht ein ADC-Schritt beim Arduino Uno?
Bei 10 Bit und einer Referenzspannung von 5 V: 5 / 1024 = 4,883 mV pro Schritt. Eine Spannung von 3,3 V ergibt den ADC-Wert 675.
Wie messe ich 12 V mit einem ADC und 3,3-V-Referenzspannung?
Mit einem Spannungsteiler: 10 kΩ und 2,2 kΩ reduzieren 12 V auf 2,16 V, der Messbereich reicht damit bis 18,3 V. Ein Schritt des 12-Bit-ADC entspricht dann am Eingang etwa 4,5 mV.
Warum sind die ADC-Werte des ESP32 ungenau?
Seine Kennlinie ist nichtlinear, besonders an den Bereichsgrenzen, und die Referenzspannung unterscheidet sich von Chip zu Chip. Es ist eine Kalibrierung nötig; für genaue Messungen empfiehlt sich ein externer ADC, zum Beispiel ein ADS1115.
