АЦП Опции

[KIG]

Подскажите, пожалуйста, что измеряет АЦП: полное напряжение или его активную составляющую?

[gormih]

Подскажите, пожалуйста, что измеряет АЦП: полное напряжение или его активную составляющую?

В данном случае речь не идёт о частоте сигнала. Здесь никому и в голову не придёт обрабатывать сигнал с периодом сопоставимым с временем обработки АЦП! Но ведь сигнал может быть очень низкой частоты при этом иметь большое значение dU/dT. Например трапециевидным с с большим коэффициентом нарастания и спада. И человек боится что большая скорость нарастания сигнала повлияет на точность измерения.

На сколько я понял вопрос в этом. И теорема котельникова в данном случае исполняется, а пиковый детектор здесь не пришей к кобыле хвост.

Плюс ко всему Вы неверно интерпретируете сам сигнал. Не зависимо от теорем и критериев он ВСЕГДА ПЕРЕМЕННЫЙ. Его можно назвать постоянным лишь условно. И если подать его непосредственно на АЦП, то это будет правильно! Так и делается в 90% случаев. Если же такое подключение обеспечивает ошибки, то надо выбрать другую элементную базу или применить какую-то промежуточную схему. Например ту, что вы предлагаете. Но это не норма, а, скорее, исключение (если рассматривать именно временной аспект)

Теперь по поводу сути вопроса. В принципе всё уже аргументировано написано. АЦП в AVR (да ив большинстве других однокристалок) имеет в своём составе устройство выборки/хранения. Как правило, запоминание сигнала осуществляется за 1-2 такта АЦП(Примем 1). Поскольку само измерение осуществляется от 13 до 25 тактов(Примем 13), а частота сигнала выбирается по теореме Котельникова раз в 5-10 ниже времени преобразования (давайте примем 5), то время запоминания сигнала составляет 1/(13*5) = 0.01538. В это время, - сигнал - фактически усредняется.

Выводы.
1) Оценить максимальную крутизну Вашего сигнала.
2) Более точно расчитать время зоны усреднения с учётом режима измерения
3) Оценить возможность искажения сигнала в зоне усреднения
4) Оценить возможность корректировки данного вида искажения сигнала если сигнал периодический

После этого принимать последующие решения.

Всё это уже описано другими в данном топике, просто пытаюсь обобщить, так как именно я почему-то выбран для атак.

Вообще говоря хочу заметить, что все мои высказывания относительно того - соблюдается ли критерий Найквиста были гораздо раньше, нежели были оглашены частота дискретизации и характер сигнала на входе АЦП.

Поэтому вопрос о том "А что измеряет мой АЦП" из разряда "сколько снежинок в снеге на улице"

Разговоры о действующем значении напомнили мне рассуждения делитанта, который думает о возможности измерения быстро меняющихся сигналов медленным АЦП, и надеится получить действующее значение... встречался с такими, именно поэтому задал ссответсвующий вопрос.

Если же сигнал действительно медленно меняющийся - разговоры о действующем значении - разговоры ни о чем.

Не хотел никого обидеть... Вопросы надо формулировать корректно.

[Сергей Борщ]

Разговоры о действующем значении напомнили мне рассуждения делитанта,

Мне тоже, поэтому я только недавно понял что правильный ответ - АЦП измеряет мгновенное значение напряжения.

[gormih]

я только недавно понял что правильный ответ - АЦП измеряет мгновенное значение напряжения.

Именно!

Но только при условии соблюдения вышеописанного критерия

[Stanislav]

я только недавно понял что правильный ответ - АЦП измеряет мгновенное значение напряжения.

Именно!
Но только при условии соблюдения вышеописанного критерия

Простите, но Вы не правы. А предыдущий пост Сергея Борща - совершенно правильный. От соблюдения критерия Найквиста работа АЦП не зависит - он вообще ничего не подозревает об этом критерии.

[gormih]

я только недавно понял что правильный ответ - АЦП измеряет мгновенное значение напряжения.

Именно!
Но только при условии соблюдения вышеописанного критерия

Простите, но Вы не правы. А предыдущий пост Сергея Борща - совершенно правильный. От соблюдения критерия Найквиста работа АЦП не зависит - он вообще ничего не подозревает об этом критерии.

Ага .. от соблюдения закона Ома тоже ничего не зависит в электронике, и вообще тока нет, женщина не человек, курица не птица. Продолжаем в том же духе.

Давайте я подам на атмеловский АЦП 2.4 ГГц ... Будете уверять меня, что он будет мерить мнгновенное значение напряжения? Извеняюсь, но это маразм...

[Stanislav]

я только недавно понял что правильный ответ - АЦП измеряет мгновенное значение напряжения.

Именно!
Но только при условии соблюдения вышеописанного критерия

Простите, но Вы не правы. А предыдущий пост Сергея Борща - совершенно правильный. От соблюдения критерия Найквиста работа АЦП не зависит - он вообще ничего не подозревает об этом критерии.

Ага .. от соблюдения закона Ома тоже ничего не зависит в электронике, и вообще тока нет, женщина не человек, курица не птица. Продолжаем в том же духе.

Ну зачем так? Эти вещи к делу не относятся.

...Давайте я подам на атмеловский АЦП 2.4 ГГц ... Будете уверять меня, что он будет мерить мнгновенное значение напряжения? Извеняюсь, но это маразм...

Я уже пощщитал - полоса пропускания по входу в худшем случае - 100 кГц. Если нет каких-нить ещё ньюансов, узкополосные сигналы со спектром, лежащим в этой полосе, могут быть оцифрованы и потом правильно восстановлены.

[gormih]

Я уже пощщитал - полоса пропускания по входу в худшем случае - 100 кГц. Если нет каких-нить ещё ньюансов, узкополосные сигналы со спектром, лежащим в этой полосе, могут быть оцифрованы и потом правильно восстановлены.

На тактовой частоте 16 МГц Атмега8535 например имеет тактовую частоту АЦП 125 кГц максимум, и 100 кГц она не может оцифровывать и восстанавливать по определнию... или я что то не понимаю?

В datatasheet, на сколько я помню говорится что предделитель АЦП следует выставлять таким образом, чтобы clk на АЦП не превышал значения в 200 кГц, иначе н гарантируется правельность оцифровки. (Кстати,столкнулся с этим в одном из проектов - программист которыйписал программу до меня поставил предделитель 16 на частоте 16 МГц, в результате получил 5 бит из 10 требуемых)

Если даже подогнать host clk под такое значение предделителя, чтобы clk АЦП был 200 кГц на одном из значений предделителя, все равно частота дискретизации при этом составит всего навсего 20 кГц, при 10 битах, то есть восстановить сигнал имеющий значение частоты выше 10 кГц Вы не сможете. Поправьте меня, если я вру.

Однако для измерения например напряжения и тока на выходе своего девайса мне вполне хватает АЦП атмеги. При этом частота на его выходе лежит в пределах 16-20 кГц. Просто я не заморачиваюсь на его восстановлении - у меня стоит обычный выпрямитель и ФНЧ на входе АЦП. Точность измерения напряжения реально лежит в пределах 1% на верхних значениях, и около 10 % на нижних. Причем погрешность измерения на нижних значениях обусловлена в большей степенью смещением нуля операционника на входе измерителя.

[Сергей Борщ]

частота дискретизации при этом составит всего навсего 20 кГц, при 10 битах, то есть восстановить сигнал имеющий значение частоты выше 10 кГц Вы не сможете. Поправьте меня, если я вру.

Врете. Вы не сможете восстановить сигнал с шириной полосы больше 10КГц. На этом Котельников вместе с Найквистом умывают руки. А сигнал с полосой менее 10КГц может иметь центральную частоту хоть 0 хоть 2.4ГГц. И возможности его оцифровки в зависимости от этой частоты определяются перечисленными Stanislavом параметрами УВХ, но никак не частотой дискретизации. Вот тут описано подробно, понятно и с картинками (то же самое в pdf).
Тут еще. Это вообще прямо по нашему спору.

[gormih]

частота дискретизации при этом составит всего навсего 20 кГц, при 10 битах, то есть восстановить сигнал имеющий значение частоты выше 10 кГц Вы не сможете. Поправьте меня, если я вру.

Врете. Вы не сможете восстановить сигнал с шириной полосы больше 10КГц. На этом Котельников вместе с Найквистом умывают руки. А сигнал с полосой менее 10КГц может иметь центральную частоту хоть 0 хоть 2.4ГГц. И возможности его оцифровки в зависимости от этой частоты определяются перечисленными Stanislavом параметрами УВХ, но никак не частотой дискретизации. Вот тут описано подробно, понятно и с картинками (то же самое в pdf).
Тут еще. Это вообще прямо по нашему спору.

Ссылки интересные, кое что я на самом деле подзабыл.

Но на самом деле, представить себе сигнал, который бдет иметь полосу 10 кГц при центральой частоте скажем 10 Мгц сложно, согласитесь. Разве что близкая к идеальной синусоида какая нибудь, но оцифровывать синусоиду не вижу смысла, а все остальные сигналы будут иметь полосу значитльно больше 10 кГц, следовательно оцифровать их с последующим восстановлением медленным АЦП нереально.

[Stanislav]

...Но на самом деле, представить себе сигнал, который бдет иметь полосу 10 кГц при центральой частоте скажем 10 Мгц сложно, согласитесь...

Совершенно несложно. Сущёствует, например, масса полосовых фильтров ПЧ радиоприёмников с центральной частотой 10,7 МГц, и на примерно 10 кГц полосы найти можно.
Оцифровав такой сигнал с частотой, скажем, 100 кГц, потерь информации практически не получим. АЦП должен только иметь достаточную полосу пропускания по входу, а также иметь малый джиттер времени выборки. Таких АЦП найти сейчас можно прорву.