реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Опорное напряжение для АЦП на AVR ...
KolyanV
сообщение Dec 28 2005, 11:15
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Здравствуйте!
Стоит передо мной задача, под которую необходимо подобрать АЦП. Естественно, первым делом приходит мысль использовать контроллер с его встроенным АЦП. В качестве оного был выбран ATMega8. Согласно даташиту, АЦП контроллера может использовать опорное напрядение от 2В до Vdd.
Вероятно, в данных пределах гарантируются допуски электрических параметров и разрядности указанных в даташте. Ну а как изменится качество, если, например, в качестве опорного взять 1.2 В.
Кто небудь задавался подобным вопросом, есть ли опыт?
Может быть при таких условиях АЦП вообще не будет работать ?

Заранее благодарю за ответ!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aleks17
сообщение Dec 28 2005, 11:33
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 238
Регистрация: 17-01-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 2 003



А зачем вы себе жизнь усложняете ?
Если нужно АЦП на низковольтовые сигналы то и подбирайте оное. А заставлять МК работать в областях недокументировааной работоспособности по-моему очень глупо (в первую очередь из-за того что такие изделия НЕЛЬЗЯ тиражировать по определению).
АЦП в МК и так тяжело живётся...
Есть такая вещь у Analog Devices - ADUC называется (8051 + довольно сильные для МК АЦП и ЦАП) - может лучше туда взор обратить.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MakSV
сообщение Dec 28 2005, 12:05
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 35
Регистрация: 28-11-05
Из: Krasnodar
Пользователь №: 11 473



У меня бала подобная задача, но ацп Mega даст максимум 9-10 значащих бита, ппи этом щумя, поэтому я в своё время взял внешнее ацп ADS1210-11 на которой по ДШ можно вытащить 20-21 бит, но реально 17-19, при относительно небольшом шуме, да и опору для точных измерений лучше выносить и термостатировать. А на счёт уменьшения опоры не пробовал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BVU
сообщение Dec 28 2005, 12:57
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 301
Регистрация: 30-11-04
Из: Россия, Н.Новгород
Пользователь №: 1 264



Цитата(KolyanV @ Dec 28 2005, 14:15) *
Здравствуйте!
Стоит передо мной задача, под которую необходимо подобрать АЦП. Естественно, первым делом приходит мысль использовать контроллер с его встроенным АЦП. В качестве оного был выбран ATMega8. Согласно даташиту, АЦП контроллера может использовать опорное напрядение от 2В до Vdd.
Вероятно, в данных пределах гарантируются допуски электрических параметров и разрядности указанных в даташте. Ну а как изменится качество, если, например, в качестве опорного взять 1.2 В.
Кто небудь задавался подобным вопросом, есть ли опыт?
Может быть при таких условиях АЦП вообще не будет работать ?

Заранее благодарю за ответ!

При опоре 1.2В Вы кроме шумомой дорожки с ATMega8 АЦП не получите... причем с амплитудным ограничением. Так же есть и другой вариант - получите постоянную составляющую на максимальном значении разрядности, т.к. тракт будет 'забит' (войдет в насыщение от шума). Шум в этом случае будет суммарным, как собственные шумы контроллера, так и шумы предыдущих каскадов измерительной схемы. Лучше под задачу ищите и ставте внешнее АЦП с приемлемым входным диапазоном входного напряжения.


--------------------
Не корысти ради, не в целях наживы, а во исполнение велений души!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
defunct
сообщение Dec 28 2005, 14:13
Сообщение #5


кекс
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 825
Регистрация: 17-12-05
Из: Киев
Пользователь №: 12 326



У mega48/88/168 internal ref напряжение если мне не изменяет память - 1.1V, а значит и Vref можно задать равным 1.2V. Может быть они вам подойдут? m88 практически полный функциональный аналог m8.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Dec 28 2005, 18:25
Сообщение #6


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(Aleks17 @ Dec 28 2005, 13:33) *
А зачем вы себе жизнь усложняете ?
Если нужно АЦП на низковольтовые сигналы то и подбирайте оное. А заставлять МК работать в областях недокументировааной работоспособности по-моему очень глупо (в первую очередь из-за того что такие изделия НЕЛЬЗЯ тиражировать по определению).
АЦП в МК и так тяжело живётся...
Есть такая вещь у Analog Devices - ADUC называется (8051 + довольно сильные для МК АЦП и ЦАП) - может лучше туда взор обратить.

Приходится усложнять ... :-(
Как это часто бывает, необходимость есть, а бюджет давит. Дело в том, что даный контроллер+АЦП должны быть состовляющей системы многоканального сбора данных... И в перспективе для тиражного и не очень дорогого устройства. Чтобы удовлетворять поставленным требованиям, на каждый канал должно ставиться отдельное АЦП. Вариант использования для нескольких каналов одного АЦП через мультиплексор не подходит, в виду теоретически возможной разницы потенциалов между каналами до 200 В и больше. Вариант гальванической развязки источников сигнала и мультеплесирующего АЦП тоже отпадает, в связи со сложностями развязки с приемлемым искажением в заданом частотном диапазоне. Приемлемым становится использовать недорогие контроллеры с АЦП на каждый канал. ATmega8,ATMega88 - недорогие контроллеры со стоимостью до 3-4$. ADUC в данном случае очень интересный вариант. Но к сожалению стоимость его выше 7-8 у.е (если умножить, скажем на 8 каналов, это уже будет 64 у.е только на одни контроллеры, а без них еще сколько всякого надо ...). К тому же над сигналом необходимо производить первичную цифровую обработку, а MIPS-ов у данного x8051, по моему маловато...
Потому и приходится искать не дорогие, но рабочие варианты ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aleks17
сообщение Dec 28 2005, 18:33
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 238
Регистрация: 17-01-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 2 003



А почему такое ограничение по опорному напряжению? Ежели у вас такие разбросы в напруге, то как я понимаю там делители стоят повсюду. Делайте сигнал больше.
По поводу ADUC - есть с армовским ядром.
+ в соседней конфе MSP430 у них и АЦП 12-разрядное и процессор 16-и разрядный и цена как у AVR.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Dec 28 2005, 19:28
Сообщение #8


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(Aleks17 @ Dec 28 2005, 20:33) *
А почему такое ограничение по опорному напряжению? Ежели у вас такие разбросы в напруге, то как я понимаю там делители стоят повсюду. Делайте сигнал больше.
По поводу ADUC - есть с армовским ядром.
+ в соседней конфе MSP430 у них и АЦП 12-разрядное и процессор 16-и разрядный и цена как у AVR.

Ограничение по опорному напряжению связано с тем, что уровень сигнала микровольтный. Максимальный диапазон значений - до 1В, средний диапазон в процессе эксплуатации будет, вероятно в пределах 100-250мв. Разброс связан с тем, цифруемый сигнал может быть гальванически связанным с фазой электросети, причем, разные каналы - с разными фазами. Экономически более обоснованным является использование меньшего опорного напряжения, чем использование предварительных каскадов усиления. Насчет MSP430, благодарю за совет! Думаю, это интересный вариант решения. Буду рыть документацию ...


Цитата(defunct @ Dec 28 2005, 16:13) *
У mega48/88/168 internal ref напряжение если мне не изменяет память - 1.1V, а значит и Vref можно задать равным 1.2V. Может быть они вам подойдут? m88 практически полный функциональный аналог m8.

Спасибо за совет! Интересный вариант.
Было бы хорошо знать, какие допуски искажений (шумов +нелинейносте и т.д) при таком низком опорном напряжении ...
Но, вероятно, это врятли кто-то сможет сказать ... Тут надобно эксперементировать и эксперементировать ....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aleks17
сообщение Dec 29 2005, 02:33
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 238
Регистрация: 17-01-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 2 003



Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.
Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
arttab
сообщение Dec 29 2005, 03:09
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 432
Регистрация: 7-12-04
Из: Новосибирск
Пользователь №: 1 371



Можно рассмотреть вариант - усилитель+ГУН+оптрон+MUX и один на всех мк. Но первое и второе должно буть гуд или компенсация разброса на мк.


--------------------
OrCAD, Altium,IAR, AVR....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Dec 29 2005, 06:59
Сообщение #11


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(Aleks17 @ Dec 29 2005, 04:33) *
Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.
Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.

Фактически - сигнал из диапазона звуковых частот 300-4000 Гц.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Rst7
сообщение Dec 29 2005, 07:49
Сообщение #12


Йа моск ;)
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 4 345
Регистрация: 7-07-05
Из: Kharkiv-city
Пользователь №: 6 610



Цитата(Aleks17 @ Dec 29 2005, 04:33) *
Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.
Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.


Про микровольтный сигнал. Использую в датчике T15 или T26. Измеряется импульс фототока с фотодиода. Включен x20 дифф режим и внутренний опорник 2.56 вольта. Импульс длительностью 50 мкс. Амплитуда в нормальном состоянии измеряется ~30 у.е. ADC (30*125мкв=3.75мв). Источник сигнала получается с эквивалентным сопротивлением 1МОм. Результат - шумит примерно +- 2..3 единицы. Вот такие результаты.


--------------------
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредственной действительности." - В.И. Ленин
Go to the top of the page
 
+Quote Post
KolyanV
сообщение Dec 29 2005, 08:13
Сообщение #13


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 91
Регистрация: 1-06-05
Пользователь №: 5 621



Цитата(Rst7 @ Dec 29 2005, 09:49) *
Про микровольтный сигнал. Использую в датчике T15 или T26. Измеряется импульс фототока с фотодиода. Включен x20 дифф режим и внутренний опорник 2.56 вольта. Импульс длительностью 50 мкс. Амплитуда в нормальном состоянии измеряется ~30 у.е. ADC (30*125мкв=3.75мв). Источник сигнала получается с эквивалентным сопротивлением 1МОм. Результат - шумит примерно +- 2..3 единицы. Вот такие результаты.

Достаточно впечатляющий результат. А какой контроллер Вы используете ? ATMega16-ATMega128 ?
И если длительность импульса 50 мкс, то частота дискретизации, как минимум, должна быть 20 кГц, а на практике, наверно, больше. На какой частоте SAR вы цифруете результат, используется ли при этом, например режим тoise reduction ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BVU
сообщение Dec 29 2005, 08:24
Сообщение #14


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 301
Регистрация: 30-11-04
Из: Россия, Н.Новгород
Пользователь №: 1 264



KolyanV, прецизионные измерения низковольтных сигналов имеет классическую методику, которая применяется уже несколькот десятков лет. Ребята Вам правильно советовали перед оцифровкой сначала оптимально усилить сигнал. Подобные методики прекрасно изложены в пособии:
'Методы практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков'.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  sensor.part1.rar ( 1.39 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 241
Прикрепленный файл  sensor.part2.rar ( 1.39 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 248
Прикрепленный файл  sensor.part3.rar ( 620.08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 351
 


--------------------
Не корысти ради, не в целях наживы, а во исполнение велений души!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Aleks17
сообщение Dec 29 2005, 08:27
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 238
Регистрация: 17-01-05
Из: Новосибирск
Пользователь №: 2 003



2Rst7 А теперь то же самое, но при диапазоне входного сигнала 1В (как надо KolyanV). Вариант x20 отпадает. У вас шумит примерно +-2..3 единицы то есть (на вашем КУ) +-375 мкВ. То есть собственно о чем я и писал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 19th July 2025 - 20:50
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01482 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016