Вот точно определить температуру фазового перехода нужно. Как можно более лучше.
Вот Вы, наверное, не в курсе, что бывают такие калориметры (дериватограф - это сканирующий калориметр), где тысячи термопар стоят последовательно. И измеряют все это малошумящим АЦП, а не тестером.

Этот подойдет, пожалуй.
Только вряд ли точность с ним выйдет сколь-нибудь заметно большей. Она определяется иными факторами при заданных условиях.
Я к тому, что надо быть внимательней в постах. Автор темы, видимо, неопытный, и разгрести тонны словесного мусора ему будет непросто.

Встроенным PGA не удастся воспользоваться.
В данном случае, Ку нужно поставить равным 1 для всех каналов.

Вот это верно.
Кроме того, вовсе не обязательно использовать АЦП на предельной частоте выборки. Её снижение в 2 или более раза на шумах и линейности сказывается весьма благотворно, по причине более полного устаканивания внутренних переходных поцессов.
На месте ТС, я бы сделал оверсемплинг с частотой, скажем, 400-800 выб/с на канал, а потом проредил в 4-8 раз, уже в цифрЕ.
Или включил бы режим внутреннего усреднения в 4 или 16 раз.
О шумах АЦП при этом можно будет забыть.

ЗЫ. Да, опорник нужен не 2,5, а 4,5-5 вольт. Погрешности при этом меньше будут.

Действительно, так.
Погрешности собственно А/Ц преобразования больше зависят от качества опоры.
При условии нормировки сигналов на входе, НЧ шумы и дрейфы опорника достаточно выдержать в пределах примерно 10 мкВ СКЗ. Вероятно, это потребует термостатирования. Тогда влиянием АЦП на точность можно будет пренебречь.
Одноканальные хорошо ставить только рядом с источником, тогда можно использовать их внутренние усилители и не бояться наловить помех по дороге. Недостатки - нужно калибровать каждый по отдельности, термостатировать труднее, проводов будет побольше, ну и цена...

Сообщение отредактировал Stanislav - Jan 23 2014, 20:01

абсолютная точность скорее всего будет определяться не собственными шумами АЦП.
нужна соответствующая опора, да и микровольт довести до АЦП не испортив тоже не просто, если 200мкв как у ТС для термоэдсов проводов слишком много, то вот до мкв/градус просто два любых разных куска меди вполне могут дать.
то есть ТС его непонятные дрейфы в 200мкв победить конечно надо, но вот гоняться за нановольтами собственных шумов пожалуй не стоит. а для того чтобы получить заявленный 1 мкв особых ухищрений не надо, ради удобства от встроенного мультиплексора можно задрать частоту АЦП и пожертвовать немного шумами, пока они меньше требуемого 1 мкв.

почему не удастся? усилитель после мультиплексора.

в свои киты для ad719x они на 2.5В опору ставят, но там он от вообще от USB питается так что наверное поэтому. линейности не проверял, но шумы не хуже чем в даташите написано.

glserg, при закороченном входе АЦП что показывает,
а если вместо батарейки свою же опору поделённую подать?

Правильно, после.
А нужно, чтоб стояли до.
Рядом с каждым датчиком. И имели дифф. выход.
Иначе о микровольтах не стоит даже и мечтать.
Встроенный PGA можно использовать только если источники расположены в непосредственной близости от АЦП.
Здесь, как я понял, всё не так.
Хотя, настаивать не буду.

Поднимите опору до 5 вольт - и собственные шумы АЦП уменьшатся почти в 2 раза относительно полной шкалы.
В абсолютном значении они от опорного напряжения практически не зависят, следовательно, нужно выбирать его как можно выше.
Линейность также возрастает, но не пропорционально.

Здесь ещё момент.

Увеличение напряжения опоры приводит к увеличению вх. диапазона напряжений АЦП.
Следовательно, относительные потери на проводах от источников и контактах пропорционально уменьшаются.
Тот же механизм.

Сообщение отредактировал Stanislav - Jan 23 2014, 22:16

что именно испортит встроенный усилитель? который еще и r-r буфером дополнительно отгорожен, в случае с ad719х.
или речь про то что сигнал надо усиливать как можно раньше и тащить уже усиленный сигнал.
так вот параметры у встроенного в ad7195 PGA: 5нв/С дрейф, 8 нВ/sqrt(Гц) шума, из того что можно было бы поставить перед этим ацп я нашел только усилитель ADA4528-1, у которого при сравнимых нулевых дрейфах шумы 6 нВ/sqrt(Гц). но там низкочастотные шумы еще аккуратно посмотреть надо.
то есть нужен ли предусилитель который будет шуметь больше АЦП еще вопрос, лучше АЦП поближе подтащить.
да и сами по себе длинные провода (в разумных пределах) микровольты не испортят.

Да.
Вполне себе отличный чоппер, как раз для термопар. К тому ж, совсем недорог.
Избыточные НЧ шумы отсутствуют, вследствие структуры опера.
Ещё в сторону ИУ с автокоррекцией нуля посмотреть можно.

Спорить не буду, поскольку нет нужных сведений. А только приведу свои соображения.
1 мкВ - это в районе 0,02 градуса для широко распространённых термопар.
При непосредственном их подключении к плате АЦП большую роль будут играть термопотенциалы в местах подключения.
Обеспечить малость температурных градиентов на плате для такой точности и таких напряжений на входе будет весьма и весьма сложно.
Поэтому, мне кажется, что лучше предварительно усилить.
Как бороться с термопотенциалами на усилителях - другой вопрос. Но это проще.

На влиянии помехи в длинных проводах - также не настаиваю, поскольку не имею информации на сей счёт.

Вы не думаете - вы, в основном, пишете.


Это не совсем так.
Если включить режим автокоррекции нуля и внутреннее усреднение, выбранный ТС АЦП после переключения и установления канала будет внутри себя делать несколько выборок подряд, выводя из них единственное выходное значение по каждому из каналов, до следующего переключения. Относительное число "выборок установления" при этом составляет весьма незначительную величину.
В результате, он становится сравнительно "медленным", но по шумам каждого их каналов приближается к малошумящими одноканальными сигма-дельтам.
Иными словами, увеличение скорости физической выборки сигнала с последующим прореживанием даёт выигрыш по шумам больший, чем применение "медленной" технологии, несмотря на утверждения здесь неких.

Недостаток только один - в многоканальном режиме не производится полноценной антиалиайзинговой фильтрации, поэтому фильтры на интересующую полосу нужно ставить снаружи. Или делать оверсэмплинг с последующим прореживанием, тогда требования к фильтрам значительно снижаются.

Сообщение отредактировал Stanislav - Jan 24 2014, 12:36

Добрый день.

Результаты проверки текущей схемы.

Установил в прошивке один дифференциальный канал. Замкнул его между собой, от дорожек не отсоединял (пришлось бы дорожки портить), но отпаял от него все провода (другие каналы не трогал).
Устройство запитал от аккумулятора от ИБП.
Установил минимальную частоту дискретизации (0b00), включил CHOP и максимальную задержку DLY (0b111).
Импульсы на вход START поступали с частотой 250 Гц.

На замкнутом канале АЦП выдал значение примерно в 750 мкВ с погрешностью +-25 мкВ

Переключил на другой дифф. канал, к которому была подключена батарейка. Погрешность была равна +-50 мкВ.

Данным проектом я занимаюсь недавно, поэтому только при проверке обнаружил, что:
1) внешняя буферная схема с двумя ОУ с выходов мультиплексора на входы АЦП не задействуется - сигнал идет напрямую внутри АЦП.
При включении буферной схемы на замкнутом канале показания стали равны четкому нулю плюс такая же погрешность, как и без схемы (+-25 мкВ), но при измерении батарейки показания стали не соответствовать действительности (примерно 2,1 вольта вместо реальных 1,3 вольт)
2) высокоточный стабилизатор опорного напряжения REF5025 отсутствует, вместо него запаяна перемычка (на фото - петля из МГТФ в верхнем левом углу).

Насколько могут быть связаны имеющиеся погрешности с отсутствием стабилизатора опорного напряжения?

Спасибо.

Интересный вопрос.
А Вы сами как думаете?

ЗЫ. Схему испытаний надо б приводить, иначе непонятно, что Вы измеряете на самом деле.

уберите пока мультиплексор, закоротите непосредственно входы АЦП,
должно быть около микровольта смещения, и пару мкв среднеквадратичного шума и с внутренней опорой, если нет, то подключать батарейку пока рано.

Ну, так даже неинтересно, взяли и загубили на корню все идеи Просто запаяйте все на место и опять поизмеряйте.
Кстати, а где Вы прочитали, что "АЦП теоретически способен обеспечить точность на уровне 1 мкВ."? я сейчас глянул даташит- пишут про шумы в самом "чистом" режиме на уровне 5 uV RMS.

Я вот на прототипе(двухслойка) ADS1278 гоняю, тоже как-то не совсем: замнутый вход шумит (peak-to-peak) до 200 единиц на 24-битном АЦП. Но это 60 uV peak-to-peak, а они обещают шум 5 uV (наверное, RMS все-таки, хоть и не написано). но у меня много чего там "не так", начиная от запитки моего макета от USB. Да и их RMS от моего пикового измерения сильно отличаются: если в RMS, то я гораздо длинее меньше шумлю, чем 60 мкВ.
Вот, посмотрите как у меня вход себя ведет. И интересно что у Вас за картинка, может и не все так плохо будет (особенно с настоящим опорником)
я бы сказал что у меня RMS шума где-то 17 единиц( это 5 микровольт). Но вот выбросы млин.... Пока что без оверсемплинга хочу обойтись, надеюсь хорошее питание и разводка помогут.

по вертикали- коды 24-битного АЦП, по горизонтали- миллисекунды