Сигма-дельта АЦП и медленное изменение сигнала Опции

[Quantum1]

Добрый день!
Задача измерять несколько(а именно 4) каналов. Сигнал которых имеет такие особенности - постоянная составляющая 10-20В и меняется с небольшой скоростью ~0,5 В/мс. Однако сигнал имеет еще и пилообразную переменную(частота 5-10 кГц) составляющую размахом 0,05-0,2% от постоянной. Задача измерять усредненный(по какому критерию не столь важно - цифровой обработкой подстроимся) уровень сигнала с точностью 0,1% на интервале около 100мкс. И это все на нашей комплектации*)
Если использовать наши(да и импортные) последовательные 12 битные АЦП то выходит что только суммарная интегральная+дифференциальная погрешность выходит +-3 младших бита, а это уже 0,075%, и это без учета шума, погрешности опорника, -60...+85... итд... Да еще и таких нужно целых 4 штуки...

Нашел такую микруху у Миландра 1986ВЕ4У(http://milandr.ru/uploads/Products/product_276/spec_1986BE4.pdf) - 8 отдельных 24 битных сигма-дельта АЦП + проц в одном корпусе. К сожалению никогда не работал с сигма-дельта АЦП, но основы этого типа АЦП несколько представляю...

Однако есть подозрение что Миландровские АЦП не справятся с задачей, просто не успеют каждые 100мкс выдать результат именно за последние прошедшие 100 мкс, а будут выдавать усредненный результат за более большое время к примеру за 1 мс.

Все таки не очень уверенно чувствую себя в сигма-дельта АЦП, подскажите пожалуйста есть ли смысл решать мою задачу именно им, и помогите пожалуйста понять на что максимум по скорости можно вытянуть из АЦП в 1986ВЕ4У...

Спасибо!

Сообщение отредактировал Quantum1 - Oct 15 2014, 17:51

[Rst7]

вы не много ошиблись не 0.5В/с... а !0.5В/мс! .... если бы было 0.5В/с вопросов не было вообще*) т.е скорость изменения иммеет один порядок с биениями.

Так не склеивается левое с правым все равно. За 100мкс при 0.5В/мс будет изменение в 50мВ, что есть 0.5% от сигнала.

Синхронизации с пилой непосредственно нет... т.е. вы правы биения будут но от них не уйти, а значит их обработку сделаем уже програмно...

Только вот каким образом?

[Quantum1]

Так не склеивается левое с правым все равно. За 100мкс при 0.5В/мс будет изменение в 50мВ, что есть 0.5% от сигнала.

Вероятно ошибся... скорость изменения сигнала не более 0,1-0,2% на 100мкс
при переменной составляющей - пиле 0.05-0,2%

Только вот каким образом?

В принципе можно допустить что бы АЦП показывал любое значение из этого интервала переменой составляющей

Частота следования импульсов тактовых сигналов fС_ADC_D = 4МГц, Частота дискретизации, fNADCO = fС_ADC_D/128 (стр. 328)
на бОльших скоростях, будет меньшее разрешение

насколько я понимаю работу сигма-дельта АЦП, к ним нельзя относится как к скоростным последовательным, которые дают правильные измерения уже на 2-3(а если дать устояться внутренним емкостям АЦП то и с первого) отсчет после начала работы или резкого изменения сигнала. Для сигма-дельта требуется гораздо большее число отсчетов. Т.е. 4МГц/128 = 31250кГц т.е. 32мкс на один отсчет ... или всего лишь 128 тактов передискретизации(т.е. всего 128 нулей или единиц)... может я что то не понимаю, но ведь это слишком мало для получения точности единичного отсчета больше чем 7-бит, да еще там куча фильтров всяких...
т.е. я хочу сказать что в сигма-дельта за 2-3 отсчета не удастся измерить точное значение, а для последовательных в пределах его погрешности измерения можно.
или я не верно воспринимаю работу сигма-дельта...

Сообщение отредактировал Quantum1 - Oct 17 2014, 17:45

[Herz]

Сигма-дельта относится к усредняющим АЦП, это верно. Но его показание - это усреднённое значение за время измерения. Так что если в этот период было резкое изменение сигнала, то он отобразит правильное значение. Не то, что было до изменения, и не то, что - после. А среднее. Поэтому не нужно ждать двух-трёх-четырёх циклов. Каждое из них верное. Проблема не в АЦП, а в том, что Вы хотите мерить.

В принципе можно допустить что бы АЦП показывал любое значение из этого интервала переменой составляющей

Так Вам и аппаратное усреднение не нужно. Возьмите SAR и обрабатывайте поток как хотите.

[Quantum1]

Так Вам и аппаратное усреднение не нужно. Возьмите SAR и обрабатывайте поток как хотите.

как раз очень нужно. это идеальный случай. Это я уж от безысходности*)

Сигма-дельта относится к усредняющим АЦП, это верно. Но его показание - это усреднённое значение за время измерения. Так что если в этот период было резкое изменение сигнала, то он отобразит правильное значение. Не то, что было до изменения, и не то, что - после. А среднее. Поэтому не нужно ждать двух-трёх-четырёх циклов. Каждое из них верное. Проблема не в АЦП, а в том, что Вы хотите мерить.

Т.е. я правильно понял что из описания на 1986ВЕ4У можно сделать вывод что от АЦП я буду получать каждый 32мкс "правильный" усредненный отсчет о сигнале за последние прошедшие 32мкс. Но точность измерений или точнее ENOB при таком режиме производителем не приводится т.е. нужно трясти его. Я верно понимаю?

Кстати о применении к моей задаче последовательных АЦП я написал в топике темы.

Сообщение отредактировал Quantum1 - Oct 17 2014, 19:18

[Herz]

Т.е. я правильно понял что из описания на 1986ВЕ4У можно сделать вывод что от АЦП я буду получать каждый 32мкс "правильный" усредненный отсчет о сигнале за последние прошедшие 32мкс. Но точность измерений или точнее ENOB при таком режиме производителем не приводится т.е. нужно трясти его. Я верно понимаю?

Каком "таком" режиме? Это штатный режим. Но о конкретной микросхеме Миландра ничего сказать не могу...