Измерение электрических величин, Много вопросов Опции

[iit]

С недавних пор пришлось вплотную заняться измерениями и сразу обнаружил у себя кучу пробелов в этой области.
Короче, задача следующая:
С шунтирующего резистора снимается напряжение 50Гц и через измерительный усилитель подается на АЦП. Высокочастотные шумы при минимальном сигнале составляют 1/4 часть от амплитуды. Нужно измерить действующее (средневыпрямленное) значение напряжение с точностью 0,5% и период сигнала. Максимальное время измерения 1 сек.
Не мудрствуя лукаво средневыпрямленное измерял следующим образом: за 8 или 16 периодов складывал по модулю значения с АЦП и делил на объем выборки. Складывая значения без модуля - получал смещение. Но..
Первое с чем столкнулся "кривость" характеристики АЦП (AD7865) из-за нее погрешность составляла 5-10%. Для этого пришлось лианеризовать характеристику. Брал с образцового ЦАП напряжение и подавал на АЦП, короче получилась таблица размером 16 кБ.
ВНИМАНИЕ ВОПРОС!
Есть ли другие способы избавиться от погрешностей АЦП.
Каким образом можно точно измерить период сигнала (через ФНЧ пропустить?), по переходам через ноль не очень хорошо получается, потому как из-за шумов этих переходов слишком много получается.
И еще есть большое желание избавиться от шумов, но допускать изменения фазы нельзя.

[*Leks*]

Я тоже занимался измерением и токов и напряжений 50 Гц. Токи мерили через трансформаторы, напряжение через резистивный делитель, гальванически связанный с сетью.
Сначала было решение входную цепь реализовать на диодах. Не понравилось, что на малых напряжениях возрастает погрешность из-за падения на диодах. Было решено сдвигать всю синусоиду на входе микроконтроллера относительно нуля на 2,5 В с помощью ОУ. Т.е. вся синусоида без искажений заходит в контроллер. Питание ОУ и контроллера 5 В от стабилизаотра с крен19 для большей термостабильности. Калибруется нуль элементарно: при отсутствии входного сигнала. Это значение (примерно 2,5 В) является как бы виртуальной осью (нулём) синусоиды. Переход через нуль контролировался программой. Это всё было удобно тем, что для вычисления одного мгновенного напряжения нужно из результата с АЦП вычесть значение АЦП при 2,5 В, сохранённое при калибровке. Неважно, получился ли минус (точка ниже 2,5 В) или плюс потому, что при нахождении квадрата значения выборки этот минус превращается в плюс. Затем сумма квадратов выборок и деление на 32 (сдвиг 5 раз вправо). Было подобрано так, что за пол периода укладывалось строго 32 измерения. Ну и корень. Время реакции на повышение (понижение) тока или напряжения нормировалось и было не более 35 мС.
Плюсы: точность выше, чем с диодами, простота реализации.