цифровая обработка только в кино про шпионов из размытой фотографии делает четкую картинку, где можно марку сигарет разглядеть.

Если у вас нет значений сигнала, никакая цифровая обработка их не восстановит. Улучшить можно, но все зависит от....


в вашем случае можно сделать так
ваш сигнал от 0 до 4095
вы его немного растягиваете, сделав от 0 до 4099, например, и сдвигаете на 2 вниз, получая диапазон значение
-2 до 4097
вы , конечно внесли искажения в сигнал, но зато выдвинули за границы диапазона, если сигнал растягивать и сдвигать на ваш характерный уровень шума, то это позволит более корректно определить ноль и диапазон.

Пишу более корректно, а не точно, потому что этими манипуляциями вы только помогаете усредняющим фильтрам не еузжать от нуля вверх и от диапазона вниз, а точность вы не увеличиваете, даже наоборот уменьшаете, во время растяжения вы растягиваете еще и шум.

Ваша проблема не нова, обратите внимания как много приборов которые работают с положительными величинами, не измеряют хорошо вблизи нуля, тот же спидометр машины, который из нуля выходит только после Н км в час.

Нужно мерять 16 каналов 1 раз в секунду. Реально достичь на STM32F4 +-0.1% ?

0.1% от чего?
от диапазона, какого?
от сигнала, опять же какого?
как вы понимаете относительная погрешность вблизи нуля растет в бесконечность...

Конечно. Там же 12-разрядный АЦП. Плюс усреднение по огромному количеству выборок. За 1 секунду можно много набрать.

Если:
- 0.1% - это от всего диапазона (4096 попугаев)
- спектр входных сигналов не содержит "высоких" (относительно частоты выборок АЦП) составляющих
- выходные импедансы источников сигналов невысоки
- источник опоры приличного качества и (по опыту) не менее 2 вольт
- разводка, обвеска, питание соответствуют
то реально...

всем спасибо... проделал следующее:
опорное 2.5V
крона 9V -> REF195 -> 5V -> делитель 20K 1K (конденсатора нет) -> ADC pin (~10% от диапазона)
тестовый софт: АЦП 5 KHz, 4 канала, DMA, 256 усреднений в пакете (т.е выход ~19 остчетов в сек.)
поиск мин. и макс. в течение получаса, результат: +-0.06%

Сообщение отредактировал Latch - Jun 5 2015, 09:55

Не факт.
Разрешение 0,1% получите без проблем.
Точность же определяется не только количеством разрядов.
Во первых, у любого АЦП есть погрешности (интегральная и дифференциальная нелинейности, дрейф сдвига и т.п.), и у этого встроенного они превышают МЗР. Плюс погрешности опорника.

Во вторых, важна правильная разводка ПП. Обратите особое внимание на аналоговую землю (не зря же это отдельная ножка!!).

Сопротивление делителя должно быть небольшим. Смотрите рекомендации в дш. Лучше, если не более нескольких кОм. И конденсатор максимально близко с чипу.

Если важен участок около нуля, сделайте положительное смещение 5..10 МЗР. В зависимости от сопротивления резисторов делителя достаточно многомегаомного резистора на +реф. Программно этот нуль потом вычтете (после усреднения).

АЦП на максимальную длительность. И пусть работает непрерывно. Усреднение лишним не бывает.

Опорник, как уже написали, на максимальное напряжение, и диапазон по входу использовать максимально.


З.Ы. Вообще, при таких требованиях целесообразно ставить внешнее АЦП.
Я использую обычно AD7687, полная схема содержит еще мультиплексоры и инструментальные усилители. Погрешность преобразования с 32 каналов минимум на порядок ниже.


Уже хорошо, но этого мало, если Вам необходимо жестко 0,1%.

Добавьте временной дрейф.
Попробуйте во всём диапазоне рабочих температур.
Соедините общий провод источника реального сигнала с вашей схемой, чтобы добавить реальные шумы.
Измените влажность в помещении хотя бы на несколько часов.
...