Измерение напряжения на аккумуляторной батарее, Выбор правильного схемотехнического решения. Опции

[Буратино]

Подскажите пожалуйста, как правильно отцифровать напругу на батарее при помощи АЦП AVR?

Дело в том, что напряжение на батарее около 12 вольт, соответственно на вход АЦП подать его в таком виде незя. Приходится (как я понимаю) делить его делителем, таким образом теряя точность!
Что если "отрезать" от напряжения батареи вольт эдак 10, и работь с немасштабированным значением напруги на акумчике, оцифровывая только оставшиеся пару вольт и их изменения?
(естественно потом добавляя к результатам измерения эти 10 вольт)

Вот, как это сделать? Правильно ли вообще так решать вопрос?

Сообщение отредактировал Буратино - Apr 28 2009, 08:58

[Dimy]

- Решения должны быть простыми, и здесь делитель вне конкуренции.
- Хорошей точности делителя можно добиться включив в каждое (или хотя бы в одно) плечо делителя два параллельных резистора, основной и корректирующий. Последний подбирается индивидуально в зависимости от разброса основного. Тем самым можно добиться точности в 5-10 раз выше чем точность резисторов (при 1%-х резисторах до 0.1% в схеме). Немного трудоемко но на небольшой партии допустимо.
- Для массового изделия (но экономии "на спичках" то бишь высокоточных резисторах) можно ввести поправочный коэффициент как настроечный параметр в софт контроллера для компенсации индивидуальной погрешности делителя. В этом случае потребуется предварительная калибровка устройства.
- Добиться полной разрядности АЦП ("восстановить" значность младших разрядов АЦП) легко введя осреднение по представительной выборке (т.к. процесс практически статический, а шум распределен по Гауссу).

З.Ы. городить огород с "ножницами" практически всегда не выгодно (для типовых задач), т.к. точность их должна быть соизмерима с разрешением АЦП, и цена такого решения может превысить разумный предел.

ИМХО: если задача усложняется всякими хотелками, то всегда проще (и дешевле в конечном итоге) выбрать соответствующий инструмент, а не пытаться топором прооперировать пациента.

[wim]

- Добиться полной разрядности АЦП ("восстановить" значность младших разрядов АЦП) легко введя осреднение по представительной выборке (т.к. процесс практически статический, а шум распределен по Гауссу).

Это как? Вы хотите сказать, что можете измерить некую величину с точностью 0,1% прибором с погрешностью 1%?

[xemul]

Это как? Вы хотите сказать, что можете измерить некую величину с точностью 0,1% прибором с погрешностью 1%?

Если построить модель погрешностей конкретного экземпляра прибора, то вполне возможно корректировать результат измерения до точности, превышающей исходный класс точности прибора. Лет 10 тому неоднократно попадались предложения "улучшателей" метрологических характеристик - голая статистика и никакого мошенства.

[wim]

Если построить модель погрешностей конкретного экземпляра прибора, то вполне возможно корректировать результат измерения до точности, превышающей исходный класс точности прибора. Лет 10 тому неоднократно попадались предложения "улучшателей" метрологических характеристик - голая статистика и никакого мошенства.

Допустим, мы знаем характеристику АЦП - 8 разрядов, характеристика линейная. И что - мы можем какими-то ухищрения получить на нем 10 разрядов?

[xemul]

Допустим, мы знаем характеристику АЦП - 8 разрядов, характеристика линейная. И что - мы можем какими-то ухищрения получить на нем 10 разрядов?

Все 8 бит значащие? Или имеют место аддитивная, мультипликативная погрешности, шумы от питания (которые не обязательно по Гауссу размазаны), от частоты сети (тоже, зараза, не по Гауссу ползает), кривизна от температуры, от фаз Луны и погоды на Марсе? Если попробовать учесть в модели погрешности значимые факторы, то вполне воможно в некоторой степени от них и избавиться. Но, естесно, эти факторы придется измерять.
А если характеристика линейна до 10 разрядов, и шумы не мешают, то еще пара разрядов выковыривается всего 4-хкратным оверсемплингом (сигма-дельта АЦП где-то рядом по смыслу).
И вряд ли для прибора на 8-разрядном АЦП будут декларировать класс точности 0.5