La formule
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2) I = Vin ÷ (R1 + R2)
R1 va de l’entrée à la sortie, R2 de la sortie à la masse. Avec 12 V, R1 = 47 kΩ et R2 = 10 kΩ, la sortie vaut 12 × 10 ÷ 57 = 2,11 V, et le pont consomme 0,21 mA.
Mesurer une batterie avec un ADC
Choisissez le rapport pour que la tension maximale de la batterie, y compris en charge, reste sous la limite de l’ADC. Une cellule Li-ion à 4,2 V avec 100 kΩ et 100 kΩ donne 2,1 V : dans la plage sur toutes les puces ci-dessous, pour seulement 21 µA consommés.
| Lue par | max |
|---|---|
| ADC de l’ESP32 | 2,45 V |
| ADC de l’ESP32-C3 | 2,5 V |
| ADC de l’ESP32-S3 | 2,9 V |
| ADC du RP2040 / Pico | 3,1 V |
| Arduino Uno, référence 5 V | 4,8 V |
Maximum conseillé sur la broche de l’ADC. ESP32 et ESP32-C3 : plage de la datasheet avec une atténuation de 11/12 dB. ESP32-S3 : plage mesurée par Espressif. RP2040 : l’ADC lit de 0 V à ADC_AVDD, 3,3 V nominal. ATmega328P : de 0 V à AVCC, un peu sous 5 V car l’alimentation USB est souvent légèrement basse.
Des valeurs élevées économisent la batterie mais laissent l’ADC face à une source faible. Un condensateur de 100 nF entre la broche de l’ADC et la masse règle ce problème pour les signaux lents comme la tension d’une batterie.
Choisir les valeurs
Le rapport des deux résistances fixe la tension ; leur somme fixe le courant et la stabilité de la sortie. Des valeurs basses (1–10 kΩ) maintiennent la sortie stable sous une faible charge, mais consomment des milliampères. Des valeurs hautes (100 kΩ–1 MΩ) consomment des microampères, et c’est ce que vous voulez sur une batterie. Avec des résistances à 1 %, la sortie peut s’écarter jusqu’à 2 % environ.
Ce à quoi un pont diviseur ne sert pas
Un pont diviseur ne peut rien alimenter : une charge sur la sortie se retrouve en parallèle avec R2 et fait chuter la tension. Pour faire fonctionner un circuit sous une tension plus basse, utilisez un régulateur. Pour des signaux logiques lents, comme un TX série en 5 V vers un RX en 3,3 V, un pont de 1 kΩ et 2 kΩ est un adaptateur de niveau simple et courant.
Questions fréquentes
Comment obtenir 3,3 V à partir de 5 V avec des résistances ?
Pour un signal, 1 kΩ en haut et 2 kΩ en bas donnent 3,33 V. Pour alimenter un circuit en 3,3 V depuis du 5 V, utilisez un régulateur : la tension d’un pont diviseur s’effondre dès que quelque chose consomme du courant.
Quelles résistances pour mesurer une batterie 12 V avec un ESP32 ?
Une batterie au plomb monte à environ 14,5 V en charge. 68 kΩ et 12 kΩ donnent 2,18 V à 14,5 V et gardent l’ADC de l’ESP32 dans sa plage jusqu’à environ 16 V. Ajoutez 100 nF sur la broche et utilisez une broche de l’ADC1.
Pourquoi la sortie change-t-elle quand je branche quelque chose ?
La charge se retrouve en parallèle avec R2 et la diminue. Pour une erreur d’environ 1 %, gardez une charge au moins 100 fois plus grande que l’impédance de sortie du pont (R1 et R2 en parallèle) ; 10 fois donne environ 10 %. Vous pouvez aussi placer un ampli op monté en suiveur sur la sortie.
Quelle résistance est R1 ?
R1 est la résistance du haut, entre l’entrée et la sortie. R2 est celle du bas, entre la sortie et la masse. Si vous les inversez, vous obtenez Vin − Vout au lieu de Vout.