Вопрос по АЦП в МК. Опции

[sidy]

Добрый день. Необходимо замерять постоянный сигнал с помощью МК. В диапазоне 0-20 Ампер сигнал надо замерять с хорошим диапазоном от 0 до 3 В напряжения АЦП. В диапазоне 20-100 Ампер сигнал можно измерять менее точно. Для измерения используются два канала АЦП. И возникает проблема с правильной склейкой двух шкал этих каналов. Т.к. при достижении 20 Ампер в первом канале, во втором канале значение равно 21 Ампер. И возникает резкий скачок в показаниях. Вопрос в том как мне привести(откалибровать) значения второго канала к значениям первого? Чтобы при достижении 20 Ампер в первом канале, во втором канале значение тоже было 20 Ампер.

[Herz]

В МК возможно всё. Вплоть до таблицы пересчёта значений. С другой стороны, необходимо понимать, что раз точность "грубой" шкалы ниже, то "скачок" неизбежен. Он может быть как вверх, так и вниз. Поэтому нужно просто иметь в виду, что "на стыке" точнее показывает "нижняя шкала", но если выбрана "верхняя", уже получите и точность в соответствии с диапазоном. Но если нужно лишь "склеить" показания в одной точке, то попробуйте поправочный коэффициент. Но опять же, не факт, что завтра во втором канале окажется вместо 20-ти 21, а не 19.

[@Ark]

Правильная постановка задачи - 90% ее решения...


Сообщение отредактировал @Ark - Dec 17 2016, 04:08

[Onkel]

Добрый .... Вопрос в том как мне привести(откалибровать) значения второго канала к значениям первого?

имхо неправильный вопрос. Правильным был бы вопрос "как мне откалибровать оба канала, чтобы оба канала правильно показывали".

[sidy]

имхо неправильный вопрос. Правильным был бы вопрос "как мне откалибровать оба канала, чтобы оба канала правильно показывали".

Вообщем да, Вы правы. Как мне наклон ацп первого канала привести к наклону второго канала?

[Lagman]

y = ax+b

[Plain]

замерять постоянный сигнал с помощью МК ... 0-20 Ампер ... 20-100 Ампер ... используются два канала АЦП. И возникает проблема

Такая проблема решается увеличением разрядности АЦП посредством каскадной схемы — RC-цепью создаётся пилообразный сигнал, который с весом 1,1МЗР подмешивается ко входному и синхронным ему последовательным перебором оцифровывается, после чего вычисляется среднее диапазона 1МЗР.

[Guest_TSerg_*]

Такая проблема решается увеличением разрядности АЦП посредством каскадной схемы — RC-цепью создаётся пилообразный сигнал, который с весом 1,1МЗР подмешивается ко входному и синхронным ему последовательным перебором оцифровывается, после чего вычисляется среднее диапазона 1МЗР.

Не выноси моск "студентам"

[sidy]

Такая проблема решается увеличением разрядности АЦП посредством каскадной схемы — RC-цепью создаётся пилообразный сигнал, который с весом 1,1МЗР подмешивается ко входному и синхронным ему последовательным перебором оцифровывается, после чего вычисляется среднее диапазона 1МЗР.

Где можно про это прочитать?

[Onkel]

Вообщем да, Вы правы. Как мне наклон ацп первого канала привести к наклону второго канала?

надо бы в корень глянуть. Где вкрадывается ошибка? Какой сенсор? И причина ошибки - наводки, нестабильность сенсора или еще что? 5% - это серьезная разница, она просто так появиться не может. Схема или блок- схема есть?

[Plain]

Где можно про это прочитать?

Непосредственно здесь, всё вроде уже исчерпывающе расписано. Берёте RC-цепь с VCC, периодически замыкая ногой конденсатор получаете на нём пилу 100 мВ, усиливаете её ОУ и подмешиваете в виде тока, т.е. резистором, на вход, телепатирую, того имеющегося ОУ, который усиливает напряжение шунта.

Вот здесь некие специалисты додумались модулировать опорное.

[RabidRabbit]

Непосредственно здесь, всё вроде уже исчерпывающе расписано. Берёте RC-цепь с VCC, периодически замыкая ногой конденсатор получаете на нм пилу 100 мВ, усиливаете её ОУ и подмешиваете в виде тока, т.е. резистором, на вход, телепатирую, того имеющегося ОУ, который усиливает напряжение шунта.

Вот здесь некие специалисты додумались модулировать опорное.

Ну правда, зачем "мозг выносите", где Вы видели мёртво стоящие 2 младших разряда АЦП (в AVR)? Не надо ничего замыкать и подмешивать, шумов и так хватит...

[Plain]

Предыдущее моё сообщение заканчивалось фразой про усреднение, ну и в бумажке AVR речь о том же.

[ikm]

Вы не указали, какой диапазон напряжений будет на АЦП для 20-300А. И нужно ли вам "склеивать" значения в точке 20А, например если у Вас второй диапазон 3В- Vcc. И будут ли у вас эти диапазоны одновременно измеряться или либо один из двух диапазонов?

[rx3apf]

Ну правда, зачем "мозг выносите", где Вы видели мёртво стоящие 2 младших разряда АЦП (в AVR)? Не надо ничего замыкать и подмешивать, шумов и так хватит...

Чтобы у AVR с его 10-разрядным ADC шумели два разряда - это еще постараться надо. Один бит, на границе переключения - да, может мерцать.

[Onkel]

Ну правда, зачем "мозг выносите", где Вы видели мёртво стоящие 2 младших разряда АЦП (в AVR)? Не надо ничего замыкать и подмешивать, шумов и так хватит...

Стоят как вкопанные, если плата нормально разведена. А вот в случае кривой разводки - китайские break board на stm32f103 шумят на 6-8 единиц, те же на более приличной плате - уже 4, а на то же на discovery - шумит только последний разряд. Так что если у вас в AVR не стоят разряды - меняйте плату или (и) разбирайтесь с питанием, петлями по земле и прочими лежащими за пределами чипа причинами.

[AnatolyT]

Возможно правильнее следует применить схему калибровки, наряду с некоторой стабильной опорой подавать еще пилообразный или другой непрерывный сигнал на вход, охватывая обе шкалы в диапазоне измерения. И затем производить расчет коэффициентов шкал, подгоняя границу одной шкалы под границу другой, перед каждым включением или измерением, шкалы будут плавать от температуры.

[rx3apf]

Зависит от требуемой точности. "Плавать" шкалам не с чего (разве что из-за температурной нестабильности делителей), так что вполне может быть достаточным кое-как сопрячь шкалы, и откалибровать обе в одной-двух точках (одновременнно).

Сообщение отредактировал rx3apf - Dec 19 2016, 10:33

[RabidRabbit]

Чтобы у AVR с его 10-разрядным ADC шумели два разряда - это еще постараться надо. Один бит, на границе переключения - да, может мерцать.

Может быть, я немного утрирую Но согласитесь, что того самого "мерцающего" бита будет достаточно для "оверсэмплинга"...

Стоят как вкопанные, если плата нормально разведена.

Я Вам не верю

[rx3apf]

Но согласитесь, что того самого "мерцающего" бита будет достаточно для "оверсэмплинга"...

Если очень повезет и значение будет в точности на границе "мерцания" - да (в конкретно взятом случае). А чтобы был гарантированный результат - надо подмешать дополнительный сигнал. Не то что для 10-битного, но даже и для 12-битного ADC.

Сообщение отредактировал rx3apf - Dec 20 2016, 17:34

[RabidRabbit]

Если очень повезет и значение будет в точности на границе "мерцания" - да (в конкретно взятом случае). А чтобы был гарантированный результат - надо подмешать дополнительный сигнал. Не то что для 10-битного, но даже и для 12-битного ADC.

Ну что я могу сказать - завидую Вашему профессионализму, при котором даже 12-битный АЦП "не шевелится" на реальном сигнале. Мне явно есть, к чему стремиться

[Onkel]

Ну что я могу сказать - завидую Вашему профессионализму, при котором даже 12-битный АЦП "не шевелится" на реальном сигнале. Мне явно есть, к чему стремиться

У меня f1xx discovery о чем-то задумалась, но вот на родной плате f407 discovery ацп держит +-1 , редко-редко за 2 выскочит, ну может раз на десять тысяч , а вот на break board с f103- тут сколько угодно, причем разные разводки дают на полпорядка разный шум по интенсивности.

Atmega328 под рукой картинки нет, как подвернется покажу.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sidy]

Зависит от требуемой точности. "Плавать" шкалам не с чего (разве что из-за температурной нестабильности делителей), так что вполне может быть достаточным кое-как сопрячь шкалы, и откалибровать обе в одной-двух точках (одновременнно).

И все же как их аккуратно сопрячь?

[rx3apf]

А зачем ? Совершенно ненужная затея. Калибруете индивидуально, сопрягаете программно.

[Plain]

Обыкновенно — калибровать оба усилителя по двум точкам, т.е. перед каждым поставить мультиплексор 4:1 (74HC4052 и т.п.).

[sidy]

А зачем ? Совершенно ненужная затея. Калибруете индивидуально, сопрягаете программно.

Программно - т.е. примерно так:
if((Idc>=20.0f)||(Idc<=-20.0f)) {...}
if((Idc<20.0f)&&(Idc>-20.0f)) {...}