在之前分析過一期電阻偏置網(wǎng)絡(luò)采集正負壓的思路（有一定的缺點，例如輸入阻抗低，對被測信號源有要求）。下圖為之前分析的正負電壓采樣的電路，感興趣可以點擊跳轉(zhuǎn)。

那么本期分享另一種思路。本期分享的電路是M5 Stack的VMeter的電壓采樣的電路方案，整體采集方案采取了一個隔離浮地的思路，下面是產(chǎn)品的照片：

然后下圖是產(chǎn)品的特性，可以看到量程為±36V，分辨率在16V以下為1mV，16V以上為7.9mV，精度為滿量程的1%，內(nèi)含校準存儲器，隔離采樣。(關(guān)于這部分的分辨率感覺比較疑惑，感覺和ADC那邊不是很對應(yīng)的上，不知道用的是哪檔的PGA)

首先是電源，選擇為金升陽的隔離電源模塊B0505ST16-W5，集成度也非常的高，不需要外置電感（濾波的話需要），不過價格也是蠻貴的，看起來也要十來塊錢一片。

然后通過上圖中的系統(tǒng)框圖可以看到，采樣芯片采用的是德州儀器的ADS1115，一款很經(jīng)典的16bit的ADC芯片?？梢灾С炙耐ǖ绬味瞬蓸踊騼赏ǖ啦罘植蓸??？删幊?SPS 至 860SPS采樣率，內(nèi)置基準源。

然后通過采樣電阻11k和680k可以計算出，當±36V輸入時實際在11k上的分壓為±0.573V（按照官方給的分辨率計算選的是4.096V檔位的PGA？不清楚是不是選這個檔位的PGA），±16V時對應(yīng)為±0.254V（對應(yīng)PGA選擇為±0.256V的檔位），下圖為ADS1115的內(nèi)置PGA檔位選擇圖。

然后隔離通訊模塊選擇的是川土微的CA-IS3020S的一款I(lǐng)IC的數(shù)字隔離器（因為ADS1115是IIC通訊），價格的話，大概2~3塊錢/pcs。

整個電路采用了一個隔離浮地的采集思路，通過TL431輸出的2.5V的電壓作為偏置電壓，由于采樣測是浮地的，所以就可以將±36V的采樣電壓轉(zhuǎn)化為ADC可采集的電壓范圍。例如+36V時，由于采樣測是浮地，所以可以輕松的處理這個采樣電壓。最終只需要將11K兩端的差分電壓進行轉(zhuǎn)化即可計算被采集的電壓。

然后在小板上有一顆2kbit的EEPROM作為校準數(shù)據(jù)的存儲，型號為24c02（經(jīng)常有人問我公眾號名字24c01是什么意思，現(xiàn)在知道了吧，其實就是一顆eeprom的型號，一顆1kbit的存儲芯片）

然后一顆南京微盟的LDO作為降壓給EEPROM和隔離通訊芯片供電，型號為ME6206。再次提醒，使用LDO的時候需要格外注意這個最小壓降的參數(shù)。然后ME6206的價格大概為一毛錢，很便宜的芯片。

總結(jié)：

挺好的設(shè)計思路，分享給大家。M5 Stack這種模塊化的設(shè)計，以及模塊化的編程也很適合作為一些初學者的興趣學習，設(shè)計的還是很不錯的。另外感謝各位總工的閱讀點贊與分享，謝謝。