电压采样电阻注意事项

本是小事，偶见有人糊涂，将回帖内容整理成贴，收入百宝箱。
原帖：关于高压直流的采样
我的回帖：
今天早上点开这个贴，本想说点啥，一看陆工已经说了我想说的意思，就顺便顶了一下，没想到还有后续的不愉快，那就多说几句。
从技术层面讲，电压采样不像电流采样那样，一般是不需要纠结的，一般不会出问题，如果有问题，一般都如陆工所言，是地线出了问题。
但这里有个前提，那就是采样电阻的选用没有问题。一般情况下，有经验的工程师都知道如何选取这个采样电阻，不会犯错误，但对于没有经验初学者，可能就会在电阻选取上出问题，陆工的本意也是估计你应该有点起码的经验，故仅仅让你注意地线有没有问题，他是针对你有基本的技术水平为前提说的这话，没有任何恶意，不知道你为何看不出陆工的善意（人家是来帮助你的！），反而愤愤不平？

电压采样电阻要注意啥呢？
1、电阻本身的耐压
电阻本身的耐压一般都可以（在厂家的资料里）查到，比如1206贴片电阻，一般是200V标称，你500V，应该3颗串，如果偶尔会飙到600V以上，那就4颗串，一般没有问题。但这里面还是有些区别，阻值高的一般比阻值低的耐压高一些，这是因为高阻值电阻内部有更多的刻蚀，可以增加耐压（意思是没有刻蚀的低阻值电阻可能达不到标称耐压值）。
2、布线间距
这个简单算一下就行，保持足够的间距，公式很简单，每百伏减半得到毫米，500V对应2.5mm，每级电阻最好都这样核算一下。
3、功率
电阻可能发热，核算一下发热功率是好习惯。采样电阻的发热功率建议不要超过其标称功率的四分之一。
4、温度梯度
板上总有温升，这个要影响采样精度，一般的做法是让上拉（借用MCU术语）电阻和下拉电阻靠近布置，处于同一温度梯度上，或者让上拉的温升立刻（通过导热材料）感染到下拉，如果上下拉电阻采用相同的材质，则温飘的影响可以抵消，甚至可以不用高精度的电阻也行。
5、材质
一般采样电阻都会采用较好的材质，尽量了，没说必须。况且啥叫好材质还不一定，碳膜就一定比金属膜差？那才不一定，最起码碳这种元素可能比金属更稳定，碳的温漂可能比金属的温漂更低。我倒觉得工艺（也就是品牌）更重要。
6、阻抗匹配
一般采样端子都是高阻抗端子，容易受到干扰，因此采样的下拉电阻值决定了其输入阻抗，一般希望越低越好，但这会增加上拉电阻的功率应力，自己综合权衡了。多大合适？考验的就是陆工所说的地线问题，我一般最大控制在22KΩ以内。还有人用并电容（甚至RC）来降低阻抗、消除噪音，在采样电压变化不大（不需要对细节采样）时也是可行的。
对于ADC采样，芯片手册上对这个电阻的最大值是有规范的（比如10KΩ），必须满足，不能任性，否则你的AD采样可能是神仙读数。
此外，上拉电阻也不能阻值太大，否则容易受到（板上或湿气）绝缘电阻的影响而导致采样失准。建议单个电阻的阻值，高精度采样不要超过1MΩ，一般采样不要超过2.2MΩ，即使绝缘非常良好也要尽量控制在5MΩ以内（此时500MΩ的绝缘电阻即可引起1%的采样误差）。





这是一个受控的2400V电源的电压采样环节，自己凭感觉用了4颗1W4.7MΩ上拉电阻串联，还用热缩管封了一下，下拉用到了20K，为什么这么用？就是基于上述考虑。