我需要从我的微控制器模拟输入到LDR或类似传感器的电线很长。导线的长度可能约为100m,那么它会对ADC的读数产生任何影响吗?无论如何,我可以减少影响吗?
我需要从我的微控制器模拟输入到LDR或类似传感器的电线很长。导线的长度可能约为100m,那么它会对ADC的读数产生任何影响吗?无论如何,我可以减少影响吗?
Answers:
是的,通常您不会将传感器放置在距ADC 100米的位置。
为什么?由于该长度的导线会由于铜线的电阻而遭受电压降,因此使用24 AWG(线规图)进行快速估算以证明该电阻约为8欧姆。
使用欧姆定律并说出10mA的电流(我猜是小信号电平),大约等于0.1伏的压降。
V = I * R
voltage drop = 10mA times 8 ohms
V = 0.010 * 8 = 0.08
or approximately 0.1 V.
如果它是2%的5V信号,则足以失去精度。
通常,为了在更长的距离上可靠地传输信号,抵抗干扰以及处理导线电阻,您可以做一些事情。
首先是提高电压,例如使用24伏信号而不是5V(或3.3V)或ADC输入的限制。这可能很有用,这就是RS-232(EIA-232)串行协议在提高远距离通信可靠性方面所做的工作。
第二种方法是使用电流回路,其中信息被编码为电流差,以使LDR值在传感器附近进行编码,并且电流回路跨越100米的距离。这将需要在距离的任一端都有电流环路收发器,并且环路的至少一端应具有坚固的电源,以为环路提供必要的功率。
第三种方法是使用差分信号,在LDR传感器和ADC之间跨越两条线(平衡传输线)。这两个值之间的差是实际信号。这具有非常好的共模干扰抑制(滤波)功能。示例包括RS-422和大多数以太网模式。有用于RS-422的线路驱动器IC,类似于流行的用于RS-232串行通信的MAX232收发器/驱动器。
它可能会增加干扰。也许您可以使用与麦克风相同的电路设计,两条LDR线位于屏蔽电缆中,并且负载相等,而另一端有一个差分放大器。
由于您要使用ADC,因此我猜测您的LDR信号相对于信号传播100 m(500 ns)所花费的时间缓慢变化,因此您无需担心传输线效应。
如果传感器的电阻为千欧姆,则导线的电阻也可能不会对其产生影响。电线本身可能约为50欧姆。
实际上,如果您的LDR信号相对于干扰变化缓慢,则差分放大器可能会过大,而您只需使用低通滤波器滤除干扰即可。