Повышение разрядности АЦП, путем деления сигнала. Опции

[Sinoptic555]

Подскажите, кто-нибудь пробовал делить входной сигнал идущий на АЦП. для того чтобы подать части одного сигнала на несколько каналов АЦП в MSP430. Таким образом, можно повысить разрядность АЦП встроенными средствами.

На пример, сигнал с датчика 4 Вольта делим на 2 + 2 Вольта (относительно общего 0, так чтобы удовлетворить требованиям SAR12 в MSP430). Таким образом повышаем количество разрядов АЦП в 2 раза с 12 до 24. В общем, при уровне сигнала между 2 – 4 В на одном из каналов 2В, а на втором 0-2В (анализируем канал); при уровне сигнала 0-2В на АЦП анализируется другой канал.

Пытаюсь применить операционные усилители для деления сигнала (расчитываю), но там проблема возникает при переходе с одного канала на другой, так как достигается 0, а питание с батарей однополярное. Может кто-то посоветует еще способ поделить сигнал.

Сообщение отредактировал Sinoptic555 - Nov 18 2006, 17:41

[rezident]

Простым делением сигнала увеличить разрядность АЦП никак не получится. Тем более до 24! Разрядность можно ненамного увеличить математическими методами. Мы увеличивали примерно до 13,5 разрядов путем усреднения по нескольким результатам измерений. При этом диапазон входного сигнала желательно растягивать на всю измерительную шкалу АЦП, которая ограничивается VREF- и VREF+. Иначе получите те же 12 разрядов в лучшем случае.

[Прохожий]

Простым делением сигнала увеличить разрядность АЦП никак не получится. Тем более до 24! Разрядность можно ненамного увеличить математическими методами. Мы увеличивали примерно до 13,5 разрядов путем усреднения по нескольким результатам измерений. При этом диапазон входного сигнала желательно растягивать на всю измерительную шкалу АЦП, которая ограничивается VREF- и VREF+. Иначе получите те же 12 разрядов в лучшем случае.

А нельзя ли по подробнее про усреднение?
Я, к примеру, мыслю следующим образом:
1. Берем 18 последовательных измерений.
2. Отбрасываем максимальное и минимальное значения.
3. То, что осталось складываем.
4. Полученный результат делим на 8.
В итоге получаем увеличение разрядности на 1 разряд. Таким же образом можно получить увеличение разрядности и на 2 и на 3 разряда.
Можно делать это в динамике после каждого измерения. В этом случае новое измерение добавляется к массиву, а самое старое исключается из него.
Вопрос следующий. Будет ли это математически правильно? Будут ли полученные таким образом младшие разряды, отражать реальную действительность или они будут зависеть от погоды на северном полюсе?

[rezident]

А нельзя ли по подробнее про усреднение?
Я, к примеру, мыслю следующим образом:
1. Берем 18 последовательных измерений.
2. Отбрасываем максимальное и минимальное значения.

Зачем? Зачем отбрасывать что-то?

3. То, что осталось складываем.
4. Полученный результат делим на 8.

Почему на 8? Делить нужно на количество измерений. Именно так считается среднее арифметическое.

В итоге получаем увеличение разрядности на 1 разряд. Таким же образом можно получить увеличение разрядности и на 2 и на 3 разряда.

Ничего подобного. Усреднением, можно добиться увеличения лишь на 1-2 доп. разряда, усредняя полезный сигнал на фоне шумов или другого сигнала. Иногда для этого в полезный сигнал специально подмешивают помеху с широким спектром. Постоянный сигнал (постоянное напряжение) точнее, чем вес младшего разряда при имеющейся разрядности АЦП измерить нельзя.

Можно делать это в динамике после каждого измерения. В этом случае новое измерение добавляется к массиву, а самое старое исключается из него.

Это будет уже среднее скользящее.

Вопрос следующий. Будет ли это математически правильно? Будут ли полученные таким образом младшие разряды, отражать реальную действительность или они будут зависеть от погоды на северном полюсе?

Это зависит от того, что вы хотите? Тип фильтрации сигнала зависит от спектра измеряемого сигнала и шума, от которого нужно избавится.

По ссылке можете посмотреть про типы и реализацию цифровых фильтров.
http://www.may.nnov.ru/mak/DSP/Contents.shtml