Помогите с выбором АЦП и драйвера для него Опции

[remixx]

Здравствуйте, задача следующая: в зависимости от силы тока, на выходе датчика наводится ЭДС, которую необходимо измерить и оцифровать с определенной точностью.

В проектировании новичок, поэтому опишу полный ход мысли:
1. Проанализировав экспериментальные параметры с датчика, выяснил, что диапазон входных значений составляет ~1,5 - 16 В.

2. В соответствии с ГОСТОМ, рассчитал минимально требуемую погрешность в рабочем диапазоне, и, связав её с коэффициентом преобразования датчика, выяснил, что для её обеспечения нужно измерять напряжение с минимальным шагом 1,18 мВ.

3. В соответствии с полученным значением шага, начал выбирать АЦП, но т.к. не один АЦП не может иметь на входе сигнал в таком диапазоне, рассчитал делитель, который уменьшает выходное напряжение с датчика в 4 раза, отсюда входной диапазон АЦП составил 0,375 - 4 В.
Далее выбрал разрядность: типичное максимальное входное напряжение для большинства АЦП - 5 В, соответственно, чтобы обеспечить измерения с требуемой точностью необходим 16-ти разрядный АЦП.
Затем начал разбираться с частотой дискретизации, на которой я сейчас и застрял. Измеряемый ток будет иметь частоту 50-60 Гц (промышленные сети), из теоремы Котельникова следует, для того, чтобы однозначно восстановить исходный сигнал, частота дискретизации должна в два раза превышать наибольшую частоту в спектре сигнала, соответственно, минимальная частота дискретизации АЦП должна составлять 121 SPS (правильно это или нет понять не могу).
Обобщив все эти требования и почитав информацию об основных типах АЦП, пришел к выводу, что необходим сигма-дельта АЦП, т.к. в данном случае требуется максимальная точность, а S-D более точны в сравнении с SAR, +, как видно из расчетов, не требуется большая скорость измерений.

4. Подавать сигнал с датчика на АЦП напрямую нельзя, т.к. нужен согласующий каскад. В его качестве выбрал повторитель напряжения на ОУ. Но его параметры определить не могу. По сути, раз ОУ используется только как повторитель, то я начал выбирать только из ОУ специального назначения, так называемых Buffer'ов. Насколько я понимаю, главное требование при выборе - скорость, она должна быть выше, чем у АЦП, 100% уверен что необходимо обращать внимание на помехи, параметры которые на них влияют это напряжение смещения и смещение в зависимости от температуры (в этих параметрах не уверен, т.к. не понимаю как они влияют на окончательный результат), при этом не знаю как рассчитать их допустимую величину, из соображений требуемой точности.

Буду благодарен любой помощи!

Сообщение отредактировал remixx - Oct 19 2016, 09:07

[remixx]

Посмотрел в даташите типичное применение данного АЦП, и из примера с термопарой взял схему фильтра и добавил к нему делитель.
Получилось следующее:



R1-R3 - делитель с коэффициентом деления 8, для того, чтобы при максимальном входном напряжении в 16 В, оно снижалось до 2 В (из соображений наличия встроенного ИОН 2,048 В). R2 для корректировки. Ток через делитель больше (на несколько порядков), чем требуемый ток для включения АЦП.
R4 = 1 кОм, C1 = 100 нФ, C2 = 10 нФ. Фильтр обеспечивает частоту среза на 796 Гц.
Подключение питания АЦП и подключение к нему МК - в соответствии с рекомендациями производителя.
Сопротивления максимально точные из возможных (0,001%), с температурной нестабильностью <=0,3 ppm/C

Сообщение отредактировал remixx - Oct 24 2016, 08:07

[Herz]

Получилось следующее:

Сопротивления максимально точные из возможных (0,001%), с температурной нестабильностью <=0,3 ppm/C

Э-хе-хе.... Ещё возьмите микроскоп и забивайте им гвозди.
Пока Вы не в состоянии сформулировать задачу даже для себя, никакие супер-пупер прецизионные детали Вам не помогут.

Все доступно и предельно ясно

Уж не знаю, поздравить или посочувствовать?