Есть 16 битный АЦП. Диапазон входных напряжений +/-5В.
Нужно измерять амплитуду двух сигналов.
Первый сигнал может иметь амплитуду равную максимальному диапазону АЦП, а второй лишь +/-0,4В.
Вопрос: какой максимальной точности измерения можно бобится для второго сигнала?

Что под точностью вы имеете ввиду? Соотношение сигнал/шум ? Нелинейные искажения ?
Сигнал шум можно сильно улучшить увеличив время измерения и соответствующе обработав потом.
Что не избавит вас от спуров в полосе полезного сигнала или нелинейных эффектов.

Автор! Перечитываем правила и придумываем информативное название для темы вместо вашего безобразия.
Некоторое время буду ждать...

Наверное имеется ввиду динамический диапазон АЦП и синала.

ну незнаю... давайте вместе думать. "Динамический диапазон АЦП и сигнала. Влияние на точность." подойдёт?


я имею ввиду, что сигнал максимальное значение которого всего 0.4В для АЦП с диапазоном +/-5В использует только 8% от динамического диапазона.
При одинаковой длительности измерений сигнал амплитудой 5В будет измерен точнее?

а что вы подразумеваете под "соответствующе обработав потом"?

0.8 V меньше 10 V в 12,5 раз. То есть, вы потеряли примерно 4 разряда АЦП. Считайте, что у вас 12-разрядный АЦП. Ну, и всякие шум, нелинейные искажения, немонотонность нужно иметь в виду. А если сигнал периодический, или медленно меняющийся, можно усреднить несколько измерений, и получить отношение сигнал/шум большее.

Нет не подойдет. Какой-такой у АЦП диапазон? Это его разрядность и есть. На точность не влияет. Диапазон сигнала - тоже бессмысленная величина..
Пришлось придумать Вам осмысленное название. Как мне кажется....
Для тех, кто не успел, сообщу старое - "АЦП, измерение сигнала"... Отпад.
А по делу скажу, что... погрешность измерения зависит не только от средства измерения.

При прочих равных - относительной (du/u) - в 10 раз хуже, абсолютной (du) - ровно такой же. Если ваш 16 битный АЦП сигма-дельта учтите, что 16 бит - это RMS, на самом деле - 13. Если полоса частот >1 МГц - то по одному измерению без усреднения по большому количеству отсчетов хорошо если будет 13-14 бит

..если за интервал измерения произвести значительно больше, чем требует котельников, отсчётов то можно размазать шум по значительной полосе сохранив мощность сигнала в его прежней полосе . Затем полезный сигнал фильтруется от шумов.
Как результат - улучшение соотношения Сигнал /Шум.
Увеличение тактовой частоты АЦП в четверо (от требуемого по котельникову) - эквивалентно увеличению разрядности АЦП на бит. (примерно)

Неправильно. Правильно - в квадратный корень из четверых.

Да, название темы придуманное вами просто шикарное) Спасибо, Татьяна. Не пробовали романы писать?



АЦП SAR.
Подскажите статейку или литературу, как вообще по правилам выбрать разрядность? насколько я понял при выборе разрядности целую кучу параметров учитывать нужно.

..кто вам это сказал?

В первую очередь надо изучить DS на выбранный АЦП, обращая внимание на полосу частот и уровень шума в нужной Вам полосе частот. Не следует забывать про УВХ (когда оно нужно) Очень полезно посмотреть на гистограмму разброса отсчетов при фиксированном входном парамере. А потребная разрядность определяется постановкой Вашей задачи.

Может быть стоит взять АЦП с двумя реальными каналами (2 АЦП внутри одной сборки), каждый из которых имеет свой gain? Например, что-то вроде ads1292.
Тогда можно установить 1-му каналу усиление 1, а второму 8. Вот и будет тогда каждое из измеряемых напряжений почти во всю шкалу своего канала.

Вот только ads1292 не умеет +/-5V, а только +/-2.5V. Но можно на входе делитель на 2 поставить или ОУ с коэффициентом усиления 0.5. Впрочем, если ОУ ставить, то можно поставить сразу парный, приведя амплитуты обоих каналов приблизительно в один масштаб.

Но если уж так хочется обойтись одним АЦП, каждый раз переключая ему каналы, то ведь можно вместе с каналами переключать и gain, дополнительно усиливая тот канал, где амплитуда сигнала ниже.

Был неправ. Спутал с улучшением отношения сигнал/шум (в данном случае - в два раза, что эквивалентно добавлению одного разряда).

Не претендуя на абсолютность...


...такое высказывание допустимо для равномерного шума...


Для определения погрешности, следует определить и выделить основные: мультипликативная, аддитивная и группу нелинейностей...

Для своих АЦП мы прописываем формулу погрешности, в которой фигурирует величина конечного значения диапазона напряжения, а так же значение измеряемой величины.

например, для 12бит тракта АЦП: +/- [0.15+0.05*((5В/Ux)-1)] т.е. на 5В погрешность не превышает +/-0.15% , а на напряжении 0,5В +/-0,6%,

т.е. для Вашего случая +/-0,725%

Сложнее если Вы рассчитываете получить саму формулу - если это так - могу подключить метролога..., тут тоже не слишком сложно...

...Увеличение частоты дискретизации - относитесь осторожнее, т.к. с увеличением частоты - нелинейности у АЦП растут очень быстро...

...пропустил у Вас идут измерения сигнала постоянного тока?