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

[Herz]

Упрощенный или нет это дело десятое, главное что бы он был адекватен поставленным задачам...
В данной ситуации он ее не отражает! Т.е. за одно измерение(32мкс) невозможно получить сколь либо точную информацию о сигнале.

Т.к. на интервале 100 мкс в данном АЦП получиться на максимальной скорости 3 отсчета по 7 бит, т.е. точность измерения за 100мкс составит 0,26%... и это без учета физических погрешностей...

насколько я понимаю повысить точность можно только увеличением числа отсчетов, т.е. увеличением времени измерения... или обработкой канала 2 - 3-емя АЦП естественно калиброванными на один и тот же опорник.

Ключевая деталь: у Вас измерения предполагаются в непрерывном режиме или смысл в том, чтобы включить в произвольный момент АЦП (или подать на него сигнал) и получить через 100мкс среднее за этот интервал значение с точностью 0.1%?

Чего уж тут непонятного - у того заказчика,которого не устраивают "честные,как бы ни изменялся сигнал", показания,просто проблемы с пониманием ! А ведь всего-то и нужно,что прежде всего поднапрячься и понять,чего мы от АЦП хотим !!!

Не понимаю Вашего сарказма. Именно поднапрячься, и именно понять. На основе чего выбрать метод измерений и подходящий прибор.

Ежели отвлечься от формулировок типа "чтобы показания были адекватными ожидаемым" - прибор не должен чего-то "ожидать",его показания всего лишь должны соответствовать (с требуемой точностью) величине напряжения на входе ,то для того,чтобы реализовать правильный комплекс схемотехнических (и программных) мер, действительно нужно "прежде всего понять, чего мы от АЦП хотим".

Ну, и? В чём противоречие? Где я говорил, что прибор должен ожидать? Это мы ожидаем от него не всегда того, чего следует. Потом удивляемся.

Остались мелочи - разобраться,кто именно ближе к правильному пониманию.
Хотя ежели даже предельно разжёванный текст из п. 13 <В любом случае особенности именно сигма-дельты таковы,что нельзя говорить про точность (или "правильность отображения") без "разговоров" про фильтры,частоты,и так далее...> не помог,то буквально не представляю,как добиться понимания

О каком понимании Вы говорите? Вы от меня его добиваетесь? Это лишнее. Пусть я даже заблуждаюсь. Помогайте лучше автору.

[Quantum1]

Ключевая деталь: у Вас измерения предполагаются в непрерывном режиме или смысл в том, чтобы включить в произвольный момент АЦП (или подать на него сигнал) и получить через 100мкс среднее за этот интервал значение с точностью 0.1%?

хороший вопрос, идеальный случай конечно когда АЦП начинает выборку в произвольный момент. т.е. что бы измерять эти 100мкс без "предистории". Это обусловлено тем что и АЦП может включаться в момент когда сигнал уже есть и тем что несмотря на медленное изменение сигнала он может изменяться не монотонно.

[Tanya]

хороший вопрос, идеальный случай конечно когда АЦП начинает выборку в произвольный момент. т.е. что бы измерять эти 100мкс без "предистории". Это обусловлено тем что и АЦП может включаться в момент когда сигнал уже есть и тем что несмотря на медленное изменение сигнала он может изменяться не монотонно.

Если уж так ужасно хочется иметь среднее значение за 100 микросекунд, то можно добавить интегратор со сбросом.
Еще немного усилий и получится самодельный сигма-дельта модулятор-измеритель.