Linéarité du CAN de l'ESP32

Le convertisseur analogique-numérique (ADC) de l'ESP32 n'est pas linéaire. Nous avons mesuré la valeur renvoyée par l'ADC et la tension réelle sur la broche. Nous avons comparé ces signaux pour mieux comprendre les propriétés de l'ADC.

Ce qui suit a été réalisé avec un ESP32 FireBettle DFR0654.

Mesures

Nous avons mesuré deux fois la tension réelle sur la broche de l'ADC: avec un oscilloscope et avec un multimètre.

La tension de l'oscilloscope est considérée comme la mesure la plus précise car l'appareil calcule la moyenne d'un grand nombre de mesures. Dans ce qui suit, la tension de l'oscilloscope est considérée comme la valeur réelle.

Les données suivantes peuvent également être consultées dans ce Google Sheet.

Oscilloscope [V]	Multimètre [V]	CAN brut	CAN [V]	Erreur [V]
0,000 V	0,000 V	0	0,000 V	0,000 V
0,098 V	0,100 V	0	0,000 V	0,098 V
0,193 V	0,200 V	115	0,093 V	0,100 V
0,296 V	0,300 V	240	0,193 V	0,103 V
0,388 V	0,400 V	364	0,293 V	0,095 V
0,486 V	0,500 V	479	0,386 V	0,100 V
0,581 V	0,600 V	605	0,488 V	0,093 V
0,677 V	0,700 V	725	0,584 V	0,093 V
0,784 V	0,800 V	849	0,684 V	0,100 V
0,875 V	0,900 V	973	0,784 V	0,091 V
0,980 V	1,000 V	1103	0,889 V	0,091 V
1,070 V	1,100 V	1227	0,989 V	0,081 V
1,170 V	1,200 V	1351	1,089 V	0,081 V
1,270 V	1,300 V	1473	1,187 V	0,083 V
1,370 V	1,400 V	1602	1,291 V	0,079 V
1,470 V	1,500 V	1726	1,391 V	0,079 V
1,570 V	1,600 V	1844	1,486 V	0,084 V
1,670 V	1,700 V	1967	1,585 V	0,085 V
1,770 V	1,800 V	2093	1,687 V	0,083 V
1,880 V	1,900 V	2214	1,784 V	0,096 V
1,980 V	2,000 V	2343	1,888 V	0,092 V
2,080 V	2,100 V	2459	1,982 V	0,098 V
2,180 V	2,200 V	2586	2,084 V	0,096 V
2,270 V	2,300 V	2711	2,185 V	0,085 V
2,380 V	2,400 V	2835	2,285 V	0,095 V
2,470 V	2,500 V	2961	2,386 V	0,084 V
2,570 V	2,600 V	3115	2,510 V	0,060 V
2,680 V	2,700 V	3262	2,629 V	0,051 V
2,770 V	2,800 V	3433	2,767 V	0,003 V
2,870 V	2,900 V	3642	2,935 V	-0,065 V
2,970 V	3,000 V	3872	3,120 V	-0,150 V
3,070 V	3,100 V	4094	3,299 V	-0,229 V
3,180 V	3,200 V	4094	3,299 V	-0,119 V
3,270 V	3,300 V	4094	3,299 V	-0,029 V

Graphiques

Le graphique suivant représente la tension réelle (tension de l'oscilloscope) par rapport à la tension de l'ADC :

TLe graphique suivant représente l'erreur en fonction de la tension de la broche (tension de l'oscilloscope).

Conclusion

Si vous avez besoin d'une mesure précise, vous avez plusieurs options :

mesurer uniquement la tension entre 0,2 et 2,5V et appliquer une correction linéaire ;
mesurer uniquement la tension entre 0,2 et 3V et appliquer une correction non linéaire ;
utiliser un ADC externe (ADC externe I²C ou SPI).

Voir aussi

Dernière mise à jour : 24/02/2023