От ключей в вашем способе хуже будет... Интегратор... он все-таки усилитель... Мне так кажется.
И про то, какая у Herz'а засветка, ничего не известно. Кажется мне, что небольшая она.

у DDC112 на входе тоже ключики имеются, внося свою погрешность на каждом полупериоде. Может и не все так страшно, как кажется ?

Не знаю. как там в DDC, а в IVC ключики видны (их нестабильность...). Может я Вас недопоняла, но особой разницы не вижу. Все равно, интегрируется сигнал с фоном, а как лучше вычитать, вопрос.

В том приложении, к которому примериваю DDC, уровень внешней засветки относительно невысок, но малопредсказуем. Ситуация осложняется тем, что используется RGB-сенсор и три канала измерений. То есть, это своего рода, колориметр. Различный спектр засветки или даже различный угол падения лучей могут изменить баланс. Конечно же, это влияние требуется минимизировать. Сейчас устройство именно так и построено: трёхканальный ТИ-предусилитель, и в каждом канале раздельно: High-pass filter, PGA, синхронный детектор (был обычный до последнего времени), low-pass filter и сигма-дельта АЦП ADS1252 в качестве интегратора и ЦФ. Надеюсь найти решение лучшее хотя бы по стоимости.

Проблемы очень знакомы
Пару десятков лет назад решал очень похожую задачу по колориметрии с небольшим динамическим диапазоном 1-250 кд/м2 . Структура была почти 1:1 с вашей, только АЦП был 1113ПВ1 (один , с коммутатором) , а МК 1816ВЕ31 с ЦФ внутри. Главная задача была - обойтись без PC компьютера и всяких минольт, ибо дорогое было удовольствие, RGB сенсоров не было (ФД24 были + стекло на светофильтры)
баланс от угла менялся существенно, механически решалось. Ну и метрология этого хозяйства - отдельная тема.

А опорный сигнал (чистый сигнал источника) тоже как-то должен учитываться?
Что это у Вас спектр отражения? А чем светите?

Так для Вас это - азбука... Я тогда ещё под стол пешком ходил. (Шутка, в которой доля шутки. В те времена приходилось заниматься совсем другими вещами...) Здесь тоже автономный прибор, никаках РС. И за себестоимость с заказчиком борьба продолжается.


Свечу белыми светодиодами (пытался выравнивать спектр дополнительными pure-green светодиодами, но разница несущестенна), ток задаётся 12-разрядным ЦАПом. ИОН для ЦАПа и АЦП общий. Для нормирования сигналов учитывается прозрачность среды. Есть мысль добавить четвёртый канал на ближний ИК.

А частота модуляции белых светодиодов какая?
Может лучше вместо белых поставить разноцветные , и зажигать их поочереди (с паузами разумеется) - тогда приёмник будет один, что не только упростит схему, но и избавит от взаимной калибровки.

Частота модуляции - 2.4кГц. Пробовал и RGB светодиоды, и ШИМ для их выравнивания. Требуется обеспечить одновременныые измерения составляющих потому, что среда и её характеристики подвижны. По этой же причине отказался от многоканального АЦП.

DDC + dspic должны по идее справится. Даже понять не могу , в чём проблема-то?

Что-то вы вроде бы писали. Вам нужно пропускание измерять? Химические реакции? И такие быстрые... Осторожнее там, на работе... Все равно непонятно, зачем "белый", когда приемники полосатые?
Ну. Вам виднее. А какова стабильность излучения по температуре и времени?

Да даже и говорить как-то неудобно... От идеи же до готового устройства - сами знаете....
Всего лишь хотел разобраться, как люди работают с этими DDC прежде, чем пробовать самому.
Служба техподдержки TI обещала мне Evaluation Module - буду изучать "вживую".
Я тоже думаю - справятся. Даже 18-ый.


Флаг, мол, Вам в руки... Да, это всё те же реакции. Белый хотя бы потому, что один меньше трёх. А вообще... мыслей много... все варианты как следует изучить мне не под силу.
Стабильность всё ещё, как видно, оставляет желать лучшего. Особенно температурная. Потому сигналы и нормируются. Это я имею в виду стабильность интенсивности. Со стабильностью спектра, что важнее, проблем, слава Б-гу, меньше.

а спектрометром не смотрели? может у вас узкополосные (оптически) изменения происходят, а вы пытаетесь чисто по понятиям человеческого глаза определять цвет. Может и белый цвет - не шибко то и нужен в конкретной реакции, только мешает "правильно отфильтровать". мсм.

Так Вам нужно ставить еще один измеритель - "чистого" излучения. Четырехканальную DDC нужно. (?)

Сам не смотрел, хотя давно собирался. Да и спектрометр вот на полке стоит. Нужно только приладить, да всё руки не доходят. Но нет, там спектр поглощения вроде бы широкий, не атомный. Да и сенсор не адаптирован под глаз, специально.


Четырёхканальную в любом случае, трёхканальных не бывает. А зачем мне измерять "чистое" излучение"? При инициализации прибора я устанавливаю точку отсчёта на ахроматической оси. Далее меня ведь интересуют не абсолютные координаты, а относительное изменение весовых коэффициентов... Но это уже отдельная тема.

Так примерно выглядят коэффициенты передачи в тестовом режиме:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Невооружённым глазом заметна нелинейность. Как бороться? Писать таблицу для каждого диапазона?

Вы уверены что это стабильная нелинейность ? может помеха какая , может завтра будет все иначе ?
Это нелинейность от тока или от времени интегрирования?
Таблицы - последнее дело , имхо.

Никакие это не коэффициенты. Нарисовали бы отклонение от прямой в квантах уж...
Тогда будем бороться...

Не уверен, в этом вся проблема. Но внешнее воздействие постарался минимизировать (в пределах разумного).
Время интегрирования кварцовано, составляет 512мкс с точностью не хуже 0.1мкс. Данные собраны как среднее из нескольких несинхронизированных измерений в тестовом режиме. Внешних сигналов - никаких, идёт интегрирование порций заряда, кратных 13рС для интеграторов А и В каждого из каналов.
Затем взята разность показаний side_A в каналах 1 и 2, и тоже самое для side_B. Я привёл результат для максимальной ёмкости внутренних конденсаторов.
Опыты в комнатных условиях, перепад температур - максимум 5 градусов.
Таблицы и самому очень не хотелось бы. Однако не полином же выводить...

Картинка малоинформативна, согласен. Это лишь для иллюстрации. Если не утомительно будет разбираться в цифрах, Экселевский файл с замерами могу выложить.

Нарисуйте отдельное измерение... кажется этот эффект был упомянут в статье... И упрощенный вариант таблицы. Точно не помню.
А почему картинку нельзя сделать нормальную - вычесть аппроксимирующую линейную функцию? И еще бы графики (ошибки) - среднеквадратичного отклонения и нуля.

Вот графики функций преобразования для тестового режима при интегрировании порций заряда от 13 до 338 рС. Заметно отличается от ровной линии. Для заряда в 182 рС (инжекция 14 порций по 13 рС) коэффициент преобразования отчего-то получается несколько выбивающимся из общего ряда, причём для всех четырёх интеграторов и на всех диапазонах интегрирования. Полагаю, это связано со сбоем в работе внутренних ключей, дозирующих заряд.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Сама нелинейность функций преобразования меня заботит меньше, чем их отличия друг от друга, поэтому я попытался вычесть по точкам коэффициенты для интеграторов А и В обоих каналов. Из полученной разности убрал среднее значение и вот что получилось:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Никакой системы здесь я не усматриваю. А Вы?
Или я снова неудобно представил данные?

А что Вам мешает сделать стабильный источник тока? У меня получилось. Резистор большой (У меня был 1Т) + многооборотный потенциометр + опора хорошая.
А коэффициенты (если я понимаю, о чем речь) и должны быть разные - конденсаторы не совсем одинаковые. Если можно внешним подправить... или придется учитывать.

Наверное, попробую. Таких резисторов у меня, правда, нет. Вы просто делите опору многооборотником и подаёте на выход через высокоомный резистор? Нет, кажется, что-то было ещё...
Конечно, коэффициенты должны быть разными. Учесть разницу не проблема, если она стабильна. Но отклонения от средней разницы достигают значений почти в +/- 2% в зависимости от уровня сигнала (?) и не носят монотонный характер. Может, и вообще случайный - статистики пока не так много...

А дробовой шум на конденсаторе Вы учитываете ?

Нет, ещё не задумывался о нём...

Вы когда отключаете конденсатор от источника, на нем имеется неопределнность в количестве электронов, равная корню из их числа на конденсаторе. Прикиньте по порядку величины, не совпадает с вашими отклонениями ?

Иными словами, заряд конденсатора возможно определить лишь с точностью до корня из этой величины? Это выглядит...
Я же правильно понимаю? Если я строю зависимость выходного кода от заряда, то это то же самое, что от количества электронов. Тогда выходит, что заряд в 182рС можно определить с точностью не лучше 7.4%, а 325рС - не лучше 5.5%? Нет, что-то тут не то...

182pC = 1 000 000 000 электронов - соответственно 0.003%

Да, верно. Почему-то не сообразил сразу... Стало быть, дробовый шум - не того порядка величина.

Почти так. Только еще один резистор до потенциометра. На потенциометре были милливольты какие-то. Токи были порядка десятков фА. Это для компенсации "нулевого" тока.
Который у Вас тоже есть...

Получил, наконец, модуль. (Ожидал нечто солиднее, честно говоря, особенно от ПО)
Вот подал ему на один из входов сигнал прямо с его же опорника: 4.096В. Через резистор в 10М, что на плате выбирается джампером. Итого должен получить входной ток ок. 0.4мкА.
Выбрал интегрирующую ёмкость в 50пФ, время интегрирования - 500мкс.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Получаю результат примерно в 10% от полной шкалы:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
хотя, должен бы, кажется, на порядок больше, если считать: U=I*T/C : (0.4x10^-6)A * (5x10^-4)S / (5*10^-11)F = 4V, что составляет практически 100% шкалы. Я считать не умею?

Или читать - там русским языком написано - 50 us...
CONV Low Int: This is the number of DDC System Clock Cycles for the CONV signal to remain low
during integration. The actual time is listed next to the text box.
CONV High Int: This is the number of DDC System Clock Cycles for the CONV signal to remain high
during integration. The actual time is listed next to the text box.

А ведь точно... Да-а-а, это уже....

"... не верь глазам своим."
А зачем Вы эту штуку приобрели? У Вас же был макет?
Проверить глаза или руки?

Я получил его бесплатно, от местной службы техподдержки. Они у нас довольно навязчиво предлагают всяческую помощь. Дешевле согласиться. Просто с изготовлением китов была какая-то запарка и заказ задержали примерно на полгода. На этот срок терпения не хватило и пришлось собрать свой макет. Собственно, работал как ожидалось. Тут уже глаз замылился, как говорится. Спасибо Вам за оперативную реакцию.
Общее впечатление, однако: штука весьма сырая, особенно в плане интерфейса. Было бы получше с англицким, не поленился бы послать техасцам пожелания. А в целом, ничего, но чувствительности, всё-таки, маловато... То есть, медленно с моим сенсором получается.

Да уж. Работа у них такая... для поддержания штанов...
Не очень понятно про медленность и чувствительность. Вы же можете уменьшить конденсатор и время... Шумы будут определяться корнем из числа попавшихся электронов...
А упомянутую Вами ранее немонотонность коэффициента преобразования Вы наблюдаете на их плате?

Да. Всё-таки люблю я Техасцев больше других за их щедрость. Даже жалко, что иногда ассортимента не хватает и приходится искать альтернативы.

Даже для минимальной ёмкости конденсатора (12.5пФ) света маловато. Не думаю, что имеет смысл ставить внешний меньшего номинала. Делать время интегрирования менее 500мкс тоже не резон. Во-первых, выйду из непрерывного режима (чего не хотелось бы), а во-вторых, что там наинтегрируется... Так что только увеличивать. Или радикально умощнить подсветку. Что пока тоже не очень-то получается...
Сравнить монотонности пока не удалось. Дело в том, что на своей плате они не предусмотрели возможности подавать несколько порций заряда в тестовом режиме (не пойму, почему), а до собственного источника тока ещё руки не дошли. Но обязательно проверю, хотя и почти уверен в результате...

Проверьте. Я почти уверена в обратном.
Мне еще очень интересно, какой там "нулевой" входной ток на их плате.

Жаль. Мне было бы приятнее вызывать у Вас больше доверия к собственным действиям.

Вот, наконец, дошли руки до проверки присланной платы (правда, только одного канала). Выбрана максимальная внутренняя ёмкость (87.5пФ), 500мкс время интегрирования, внешний источник тока: весь диапазон разбит на 64 участка. Первый и последний участки отброшены. Такая картинка:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Адекватного сравнения, впрочем, не получилось, поскольку свою плату я прогонял в тест-моде, а подключать к ней источник тока сейчас затруднительно: придётся выпаивать фотосенсор и т.д.....
Фирменную же во всём диапазоне в тест-моде не погоняешь. Видимо, авторы (благоразумно) не предусматривали этот режим для калибровки....

По поводу "нулевого" тока. При разомкнутых входах выходной код соответствует нулю шкалы со средней точностью 0.1% и шумами примерно 20 единиц мл. разряда пик-ту-пик. При закороченном входе выходной код соответствующего канала строго 0 (что в соответствии с даташитом эквивалентно -0.4%FS), но интересно, что если соседний вход разомкнут, шум его канала возрастает при этом в 3-5 раз. Не копал глубже.

Танечка, а не Ваш ли покорный слуга писал примерно же об этом годков эдак 4-5 назад? Гораздо более понятно и аргументированно. И Вы это читали.
Только, похоже, аффтаритеты для альтов от ума важнее мыслей об истине...

Не могу понять, что у Вас по оси абсцисс.
И что означают данные при замкнутом и разомкнутом входе. Нужно снять зависимость выхода от напряжения на токозадающем резисторе (это не будет ток..) при минимальном конденсаторе и максимальном времени измерения.

По оси абсцисс - входной ток. Точнее, его часть от полной шкалы.
Про не ток что-то не уловил.

Не ток, так как есть смещение нуля по напряжению. В этом смысле совершенно непонятно, что у Вас происходит при замыкании входов...
А подробнее график можно посмотреть? Ту часть, где аномалия.

Тем не менее, при закороченных входах модуль выдаёт нулевой выходной код:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
То же самое и при минимальном конденсаторе, в том числе при при времени интегрирования 2мс. При больших временах на минимальной ёмкости уже начинается бардак, соответственно на больших емкостях он начинается позже.
На своей плате я это не проверял.
На аномалию посмотрите сами в Excel-е. Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Наверное смещение таково, что получается ноль - вместо минуса. Вот по этой причине и предлагала привести зависимость от напряжения на токозадающем резисторе.
А Вы все это дело экранируете?
В экселе не разбираюсь. Разве трудно нарисовать этот кусочек подробнее. Если есть точки.

Возможно, но удивительно точно это совпадение.
Я не все это экранирую, только входную часть. Техасцы же даже крышечку для модуля экранирующую предусмотрели, но плата довольно просто устроена.
Не знал, что Вы не любите Эксель. Но точнее вряд ли получится: аномалия случилась всего на оной точке. А что именно Вас интересует?

Нужно снять подробно узкий интервал, включающий аномалию.