AVR и дифф сигналы, как правильно измерить? Опции

[ivainc1789]

Собрал простую схемку и измерил мультиметром VC9808+ разность ADC4-ADC3=-7mV. Далее попробовал измерить разность напряжений делителей двумя способами: измерить сигналы как single ended и differential с внутренним усилителем с Ку=1. Первый способ стабильно дает правильный результат в 7 милливольт (по модулю). А со вторым проблемы, АЦП возвращает чаще всего 0x3FF, что "в переводе с биполярного режима" равно -1. Получить -7 никак не удается даже произведя 10 измерений и взяв среднее. Где может быть ошибка?

Код

unsigned int AdcResult;

__C_task void main (void) {
  unsigned char i;
  unsigned long AdcSumma=0;
  unsigned int tmp1;  
  ADCSRA = BIN(10010110); // 125kHz,Fosc=8MHz
  ADCSRB = BIN(10000000); // bipolar mode
  DIDR0 = BIN(11111111);  // digital inputs disable
  DIDR1 = BIN(11110000);  
  ADMUX = BIN(10010011);  // (ADC4-ADC3)*1
  Delay(500*ms);// wait for ADC stable
  for(i=0;i<10;i++){// get 10 conversions
    SETBIT(ADCSRA,ADSC);while(CHKBIT(ADCSRA,ADSC));
    AdcSumma += ADC;
  }
  AdcResult = AdcSumma/10;
  
  while(1);
}

[ivainc1789]

Код модифицировал так:

Код

signed int AdcResult;
__C_task void main (void) {
  unsigned char i;
  signed long AdcSumma=0;
  signed int tmp1;  
  ADCSRA = BIN(10010110); // 125kHz,Fosc=8MHz
  ADCSRB = BIN(10000000); // bipolar mode
  DIDR0 = BIN(11111111);  // digital inputs disable
  DIDR1 = BIN(11110000);  
  ADMUX = BIN(10010011);  // (ADC4-ADC3)*1
  Delay(500*ms);// wait for ADC stable
  for(i=0;i<10;i++){// get 10 conversions
    SETBIT(ADCSRA,ADSC);while(CHKBIT(ADCSRA,ADSC));
    tmp1 = ADC;
    if (CHKBIT(tmp1,9))tmp1|= 0xFC00;
    AdcSumma += tmp1;
  }
  AdcResult = AdcSumma/10;  
  while(1);
}

Результаты измерений в целом:
(ADC3-ADC3)*20=ADCe=+3;
(ADC4-ADC3)*1=-1;
Смотрел через EEPROM все 10 значений как unsigned int - там большинство результатов 0x3FF, реже 0x000. Округление конечного результата при делении на 10 дает существенную ошибку. Если смотреть на формулу Result = 2*(ADC4-ADC3) - ADCe/10.0 то искомого результата (-3) чуть-чуть не получается... Если следовать общей формуле биполярного режима ADC = (ADC4-ADC3)*512*GAIN/Vref, то уверенно должно возвращаться (-3.2). Вижу необходимость переходить к float. Верно ли?

[=GM=]

Код

signed int AdcResult;
. . . . .
  for(i=0;i<10;i++)
  {
   SETBIT(ADCSRA,ADSC);while(CHKBIT(ADCSRA,ADSC));
   tmp1 = ADC;
   if (CHKBIT(tmp1,9)) tmp1|=0xFC00;
   AdcSumma += tmp1;
  }
  AdcResult = AdcSumma/10;  
  while(1);
}

Оператор if(CHKBIT(tmp1,9)) tmp1|=0xFC00; здесь использовать нельзя, уберите.
Понятно и ёжику, что для усреднения надо сложить 10 результатов измерений, неважно положительные они или отрицательные, и поделить на 10, а вы вдруг хотите сделать все слагаемые положительными. С какого припрыгу?

Смотрел через EEPROM все 10 значений как unsigned int - там большинство результатов 0x3FF, реже 0x000

Ничего не понимаю. Если у вас -7 мВ на входе, то код должен быть равен -3 или 0хFFFD.

Вижу необходимость переходить к float. Верно ли?

А что это вам даст? Сначала получите reasonable значения в целых числах.

Вообще, для получения хорошей точности надо бы слабые диффсигналы мерять с Ку=20 или даже Ку=32, потом поделить на 20 или 32, заодно учесть смещение. А смещение, кстати, лучше мерять непосредственно перед измерением диффсигнала.