|
|
  |
Vref+ и Vref- в АЦП PIC16F870 |
|
|
|
Apr 27 2012, 19:56
|
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 27 2012, 18:54)  Осветите, плиз, смысл работы АЦП от этих двух внешних опорных напряжений. Стандартный приём для, н-р, 6-проводной мостовой схемы включения резистивных датчиков. Цитата АЦП оцифровывает на промежутке между ними что ли? Угу. LSB = (Vref+ - Vref-) / 2^N ADCКоду 0 ADC соответствует Vref- на входе.
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 04:20
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(xemul @ Apr 27 2012, 23:56)  Угу. LSB = (Vref+ - Vref-) / 2^NADC Коду 0ADC соответствует Vref- на входе. Ооо... тогда дело осложняется((( Внутреннего опорного источника-то (судя по даташиту) контроллер не имеет. Порекомендуйте, плиз, что сгодится в качестве такого опорного источника, чтобы с точностью, соответствующей 10 разрядам, 0.1% то есть. Где-то вольта на 3 или 4, я думаю. А кстати, как правильно выбрать эту величину? Чем она меньше, тем получается выше чувствительность АЦП? (меньше величина деления в милливольтах)
Сообщение отредактировал Меджикивис - Apr 28 2012, 04:23
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 07:01
|
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 08:20)  Ооо... тогда дело осложняется((( Внутреннего опорного источника-то (судя по даташиту) контроллер не имеет. Порекомендуйте, плиз, что сгодится в качестве такого опорного источника, чтобы с точностью, соответствующей 10 разрядам, 0.1% то есть. Где-то вольта на 3 или 4, я думаю.
А кстати, как правильно выбрать эту величину? Чем она меньше, тем получается выше чувствительность АЦП? (меньше величина деления в милливольтах) Пусть у Вас есть гайка и винт, слегка не удовлетворяющие друг друга. Из инструментов - только надфиль. Вы будете бороться с гайкой или с винтом? Вот примерно так и с АЦП: выбирается подходящая опора, а измеряемый сигнал по необходимости приводится к разумному диапазону, чтобы измерения удовлетворяли требуемой точности.
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 08:05
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(xemul @ Apr 28 2012, 11:01)  Пусть у Вас есть гайка и винт, слегка не удовлетворяющие друг друга. Из инструментов - только надфиль. Вы будете бороться с гайкой или с винтом? Вот примерно так и с АЦП: выбирается подходящая опора, а измеряемый сигнал по необходимости приводится к разумному диапазону, чтобы измерения удовлетворяли требуемой точности. Нет, я имел ввиду другое. Например, если разицу опорных взять не 5в, а 1.024, то теоретически должны получить цену деления ровно 1mV. Но насколько ухудшится при этом практическая работа АЦП? Или не ухудшится? Конкретно по задаче. Требуется отслеживать данные с термопары около 800 град. с точностью порядка градуса. Причем интересует очень медленное изменение (несколько суток). Именно это небольшое приращение, а не абсолютная величина. То есть минимальный дрейф - первостепенное условие. А разрядности для отслеживания хватает на грани, буквально впритык, так что опорное не должно ни в коем случае дрейфовать больше чем на пол-дискреты. Где поискать источник такого класса? Разумеется простая кренка не годится.
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 09:35
|
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 12:05)  Нет, я имел ввиду другое. Например, если разицу опорных взять не 5в, а 1.024, то теоретически должны получить цену деления ровно 1mV. Но насколько ухудшится при этом практическая работа АЦП? Или не ухудшится?
Конкретно по задаче. Требуется отслеживать данные с термопары около 800 град. с точностью порядка градуса. Причем интересует очень медленное изменение (несколько суток). Именно это небольшое приращение, а не абсолютная величина. То есть минимальный дрейф - первостепенное условие. А разрядности для отслеживания хватает на грани, буквально впритык, так что опорное не должно ни в коем случае дрейфовать больше чем на пол-дискреты. Где поискать источник такого класса? Разумеется простая кренка не годится. При таких требованиях по точности и скорости, имхо, неразумно пытаться пристроить встроенный относительно скорострельный 10-битный SAR АЦП - сейчас предлагается куча 12..16-битных сигма-дельта по вполне бюджетным ценам и опор к ним. Вы бы попробовали воспользоваться параметрическим поиском у производителей (н-р, АЦП, опоры).
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 09:58
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(xemul @ Apr 28 2012, 13:35)  При таких требованиях по точности и скорости, имхо, неразумно пытаться пристроить встроенный относительно скорострельный 10-битный SAR АЦП Вы полагаете, что в пределах нескольких дискрет встроенный АЦП будет работать неудовлетворительно? О нем, однако, есть хорошие отзывы. Я все-таки хочу попробовать. Но опору конечно придется поискать качественную.
Сообщение отредактировал Меджикивис - Apr 28 2012, 10:02
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 10:49
|
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 13:58)  Вы полагаете, что в пределах нескольких дискрет встроенный АЦП будет работать неудовлетворительно? О нем, однако, есть хорошие отзывы. Меня встроенные АЦП в ПИКах вполне устраивают там, где их возможностей достаточно. В Вашем случае я бы попытался растянуть усилителем интересующий диапазон измерений хотя бы на четверть шкалы опоры и сдвинуть его на середину шкалы. Цитата Я все-таки хочу попробовать. Вольному - воля. Но сначала попробуйте прикинуть бюджет погрешностей измерёметра - это дешевле натурных экспериментов.
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 12:00
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(xemul @ Apr 28 2012, 14:49)  Меня встроенные АЦП в ПИКах вполне устраивают там, где их возможностей достаточно. В Вашем случае я бы попытался растянуть усилителем интересующий диапазон измерений хотя бы на четверть шкалы опоры и сдвинуть его на середину шкалы. Усилитель конечно будет, это ясно. У меня была такая мысль - поместить на "опорный промежуток" где-то градусов сто, около рабочей температуры, и в них измерять, но как поведет себя АЦП если сигнал превысит Vref? (Понятно, что измерять не будет, но не накроется перегрузкой?)
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 12:06
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 360
Регистрация: 6-03-06
Из: Кишинев
Пользователь №: 15 025

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 11:05)  Нет, я имел ввиду другое. Например, если разицу опорных взять не 5в, а 1.024, то теоретически должны получить цену деления ровно 1mV. Но насколько ухудшится при этом практическая работа АЦП? Или не ухудшится? Читайте документацию, она есть истина в последней инстанции http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/30569b.pdfTABLE 14-9 (page 134) A20 VREF Reference voltage (VREF+ – VREF-) 2.0V ...VDD + 0.3 V A21 VREF+ Reference voltage High VDD – 2.5V.... VDD + 0.3V V Must meet spec. A20 A22 VREF- Reference voltage Low VSS – 0.3V ...VREF+ – 2.0V V Must meet spec. A20 A25 VAIN Analog input voltage VSS – 0.3... VREF + 0.3 V Это то, что Вы искали? Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 15:00)  Усилитель конечно будет, это ясно. У меня была такая мысль - поместить на "опорный промежуток" где-то градусов сто, около рабочей температуры, и в них измерять, но как поведет себя АЦПесли сигнал превысит Vref? (Понятно, что измерять не будет, но не накроется перегрузкой?) Смотрите FIGURE 10-2, page 82: Если превысите VDD, то ток будет сливаться через защитные диода (как и если меньше VSS), это аварийный режим работы, ток нужно ограничивать или не допускать превышения напряжения. Если просто превысите VREF но не превысите VDD- это нормальная работа, будет показывать максимальное значение АЦП.
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 16:15
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(Ruslan1 @ Apr 28 2012, 16:06)  Читайте документацию, она есть истина в последней инстанции http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/30569b.pdfTABLE 14-9 (page 134) A20 VREF Reference voltage (VREF+ – VREF-) 2.0V ...VDD + 0.3 V A21 VREF+ Reference voltage High VDD – 2.5V.... VDD + 0.3V V Must meet spec. A20 A22 VREF- Reference voltage Low VSS – 0.3V ...VREF+ – 2.0V V Must meet spec. A20 A25 VAIN Analog input voltage VSS – 0.3... VREF + 0.3 V Это то, что Вы искали? Даташит на F870 у меня есть. Просто английский язык мне не родной  Если я правильно понял, то эти величины указаны как допустимые. То есть качество работы АЦП в этих пределах не ухудшается? Цитата(Ruslan1 @ Apr 28 2012, 16:06)  Если просто превысите VREF но не превысите VDD- это нормальная работа, будет показывать максимальное значение АЦП. Спасибо! Это приятная информация)))) Вот раз уж пошла такая пьянка, спрошу еще - как повлияет на работу время преобразования? В контроллере оно может настраиваться. Большое или маленькое лучше выбрать для данной задачи? (На что оно вообще влияет, кроме - очевидно - скорости работы?)
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 18:12
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 360
Регистрация: 6-03-06
Из: Кишинев
Пользователь №: 15 025

|
Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 19:15)  Даташит на F870 у меня есть. Просто английский язык мне не родной  Это плохо. Обязательно начинайте читать родную документацию, иначе далеко не уйдете. Это тот пробел, который никакие другие успехи переплюнуть не смогут, без инглиша в наше время труба. Хотя, если Вы владеете немецким или китайским(даж не знаю какой диалект лучше)- то все не так плохо. Попробуйте на microchip.ru посмотреть, они в свое время увлекались переводом даташитов например, вот это прочитайте http://www.microchip.ru/files/d-sheets-rus/pic16f87x.pdfЦитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 19:15)  Если я правильно понял, то эти величины указаны как допустимые. То есть качество работы АЦП в этих пределах не ухудшается? Да. Вообще Майкрочип сильно прыгнул, когда Телком приобрел, у него аналога стало чуть ли не больше чем цифры в ассортименте  Цитата(Меджикивис @ Apr 28 2012, 19:15)  Вот раз уж пошла такая пьянка, спрошу еще - как повлияет на работу время преобразования? В контроллере оно может настраиваться. Большое или маленькое лучше выбрать для данной задачи? (На что оно вообще влияет, кроме - очевидно - скорости работы?) Не, пьянка еще не пошла, у меня это мероприятие на завтра запланировано, +35 градусов толкает народ в леса...  Да никак не повлияет, если Вы соблюдаете требования по всем времянкам и входному сопротивлению. Там внутри есть конденсатор, который заряжается от входного сигнала, после чего переключается на схему измерения (УВХ, устройство выборки-хранения) и происходит собственно АЦП. Это очень важный момент: данный АЦП измеряет мгновенное значение, а не среднее за время, пока это преобразование происходит. Это нужно понимать и учитывать.
|
|
|
|
|
Apr 28 2012, 20:08
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(Ruslan1 @ Apr 28 2012, 22:12)  Это плохо. Обязательно начинайте читать родную документацию, иначе далеко не уйдете. Это тот пробел, который никакие другие успехи переплюнуть не смогут, без инглиша в наше время труба. Да я читаю в меру сил, просто глаз вот так вот самое важное не выхватывает, как в русских текстах. Да и сто с лихом страниц разбирать целиком внапряг, чеснгря... Так что за русский перевод - сенк ю вери мач! Всем спасибо за доброжелательные советы!  Теперь вот как куплю хороший опрный источник, так попробую. Что получится, обещаюсь отписать ))
Сообщение отредактировал Меджикивис - Apr 29 2012, 07:46
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
May 23 2012, 17:54
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Отчет, как и выше обещал: в основном всё получилось. Раздобыл я опорный источник MCP1541. Очень дешевый, его абсолютная точность не особо велика, но чрезвычайно маленький температурный дрейф (особенно в диапазоне +20 .. +30 град. С). А мне это и было надо. На выход этого источника вешать емкость - обязательно, без емкости - возбуждается. (Может мне экземпляр такой попался.) Керамической 0.1 мкФ оказалось достаточно, чтобы вошел в нормальный режим. АЦП самого контроллера мне очень понравилось. Перед сборкой с усилителем, испытал на макетке так: ref просто на питание (стабилизированное, КРЕН5), и уровень брал от прецизионного (измерительного) многооборотника. Единицы самого младшего разряда ловились вполне воспроизводимо, без каких-либо заметных неустойчивостей или помех, хотя всё это держалось просто руками, неэкранированные провода; рядом паяльник с тиристорным регулятором... Субъективная оценка работы АЦП контроллера PIC16F870 - отлично. На этом тему считаю решенной. Всем помогавшим - спасибо!
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|