Это одно и тоже.


Только на столе и только в данный момент времени. Даже обсуждать не хочу, именно что букварь.

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

Да, только лишний разряд к АЦП не добавится, а автору нужно было именно это.


Это уже интересно - есть АЦП последовательного приближения, 10 разрядов. И шо - можно сделать из них 12 разрядов?

Если автор готов готов пуститься в соответствующие математические приключения, которым будет предшествовать исследование характеристик (конкретного экземпляра) АЦП (в конкретных условиях), то почему бы и нет?

Со стороны математики - ограничения только в линейности АЦП и шумах.
Со стороны обсуждаемого железа и задачи - овчинка выделки не стОит, дешевле взять более приличествующий задаче АЦП.

Хорошо, откуда свалились эталоны? Инопланетяне забросили?


Вы не поверите...

Таки да, бывает, что можно - уже говорилось.

Не далее как неделю назад была похожая задачка:
(прошу в пианиста не стрелять пока он играет на баяне) )

Требуется для переносноого прибора с Li-Ion аккумулятором ввести в меню тест аккумулятора, где вывести
- текущее напряжение
- остаточную емкость
- % зарядки
- прогноз в часах времени работы устройства
- результат дополнительного теста под нагрузкой (пока в резерве)

Аппаратная реализация:
- делитель (параллельно нижнему плечу фильтр С 0.1)
- питание схемы 3.3V импульсник 1.3МГц
- в цепи питания аналоговой части МК LC фильтр (100мкГн, 0.1), маловат пожалуй?
- АЦП штатный на борту МК 10 разрядов.

Пилот был собран месяц назад. Теперь собираем тест-партию.
Собираем первый экземпляр... в одном плече нужен 68к - в кассах нет, ну так нам не впервой.
Беру 75к 1% и 1М 1% ставлю параллельно - (ну мастер что тут скажешь) на границах разброса получаем от 69.07к до 70.46к
Точность тут практически не изменилась так как подбора не было! (от 0.7% до 1%, в зависимости от того как попадутся разбросы резисторов с + или -)
Да не номинал... но пока годится.

В подробности не вдаюсь - принимаем решение: требуется режим калибровки через сервис меню.

1. Заводим два параметра (int) Nmin, Nmax - отсчеты АЦП при Umax и Uмin - граничных значений напряжения
2. Их тоже вводим как еще два настроечных параметра (float)
3. До кучи добавляем ввод номинальной емкости аккумулятора (на случай, когда они разные)
- итого 5 параметров
4. Реализуем три варианта калибровки:
1) Для стенда:
ввод непосредственно значений Nmin, Nmax в EEPROM при подаче граничных значений питания (на стенде) 4.0В и 2.9В
- ввод по нажатию Enter на соответствующем параметре
- значения Umax и Uмin не меняются и уже введены
2) Калибровка по Umax
ввод непосредственно значения Nmax, и ручной ввод Umax
при этом выполняем расчет Nmin
- ввод Nmax по нажатию Enter на соответствующем параметре
- ввод Umax с клавиатуры после внешнего замера на клеммах блока аккумулятора
- получив Nmax и Umax при полностью зараяженном аккумуляторе считаем
gK_div = u_max/adc_max*0.4; - расчитываем коэффициент деления
gADCminBat = u_min/gK_div*0.4 - Nmax
3) Калибровка по Umin (пока не понятно кому понадобится, но пусть будет)
ввод непосредственно значения Nmin, и ручной ввод Umin с клавиатуры
при этом расчет Umax и Nmax
- аналогично п.2)

Калибруем по варианту 2).

Проверяем:
Входим в меню теста аккумулятора
- на аккумуляторе 4005мВ
- на ЖКИ показывает от 3994мВ до 4047мВ - шум почти 50мВ!
Смотрю внимательно (главное знать куда ) ) так и есть - монтажник забыл фильтр С на делителе впаять,
а я проверить, мой косяк! Впаиваю.
- на аккумуляторе 3960мВ
- на ЖКИ показывает от 3958мВ до 3964мВ - 6мВ (0.15%) при разрешении 3.9мВ можно считать что норма для нашей задачи.

В прошлую пятницу (15.05) прогнали девайс в климкамере от -40 до +50.
Испытания по другому поводу, но посмотрел и этот вопрос (благо все параметры сразу выводил в интерфейс - USB с протоколом ModBus).
- напряжение питания от внешнего ИП 4000мВ
-40грС от 3938мВ до 3943мВ
+50грС от 3997мВ до 4015мВ

З.Ы. Вот теперь желающие могут стрелять...

Ну и? 2%. Ч.Т.Д.

"Эт точно" (с) Сухов.
И, как следствие, результат измерения можно обрезать до ~5.7 битов.
Занятно: проведён эксперимент, получены результаты, но вывод "Вот теперь желающие могут стрелять...". Dimy, Вам самому было лень умножить-поделить? Может стОит попробовать разобраться, что именно так плывет по температуре?

Ас просто! Два раза "ку"... Только о чём этот пост? О том, как настоящие джедаи работают с полупустой кассой?


Почему 2? Один.

По нижней - 1.5%, по верхней 2%.

Да, действительно адын. Почему-то "неулопопамилось" . Поднимаю планку до 6.7 битов.

Ах в этом смыле. Ну пусть будет +-1.

Кстати, Dimy, огласите СКО. Измерений-то больше 2х было.

В данном случае плывет внутренний ИОН, лечится это
- установкой внешнего опорника (желательно).
- наложением линейной поправки (дрейф практически линейный)

В данном случае овчинка не стоит выделки, т.к. данный сервис используется только
- как информационный (это же не лабораторный вольтметр)
- для вывода на 10 пороговый индикатор
- предупреждение низком заряде аккумулятора
В последнем случае порог предупреждения сработает на ~50мВ раньше что даже хорошо.

З.Ы.
Слабо представляю себе как кому-то при -40 понадобится знать напряжение аккумулятора с точностью до 5мВ
Да там оператору быстрей бы замер сделать на резервуаре и бежать в тепло.
На такой температуре и аккумулятору то не сладко...

Я не пойму, что Вы тут нам втолковать пытаетесь? Сначала рассказывали, как круто из 1% резисторов получаются ноль_целых_буй_десятых_процентные резисторы, а потом резко переехали на "плывет внутренний ИОН".

В данном случае Вам просто не стоит вообще писать. Особенно в разделе для новичков. Этим Вы сбиваете людей с толку.

Эталоны были выбраны из возможных вариантов, исходя из их физических свойств (температурной и временной стабильности). Особенность человеческих органов чувств такова, что мы можем достаточно точно сравнивать неизвестную величину с известной, т.е. фактикцки измерять разность величин. На этом принципе - сравнения неизвестной величины с эталоном - построены все измерительные приборы.

Говорилось и говорится о том, что якобы можно. Не говорилось, не говорится и не будет сказано - как, потому что никак. Еще раз поясню вопрос - Вы утверждаете, что какой-то обработкой можете увеличить разрядность АЦП? Отвлекитесь на минутку от шумов и пр. - было 10 разрядов (физически десять) - стало 12?

Специально не считал.
На предельных температурах девайс был по 30мин, отсчеты брались раз по 10.
Выше указаны пределы шума (трубка), т.е. отсчетов за границами не было.
Если брать по 0.95 (худший вариант) задним числом грубо можно считать, что диапазоны соответствуют +/-2СКО.

З.Ы.
Надеюсь, что просить проверять соответствие шума нормальному распределению никто не будет,
и спектральные характеристики считать не заставят

Без шумов на входе - нельзя





Вы, простите, в какой организации работаете? Знаю я народ с г. Королева, который так же вольно с метрологией обращается...

Это можно сделать в цифровом коррелометре, а тут речь об АЦП. Да и шумы не любые подойдут, а только независимые и центрированные. Ну и по простоте реализации, если уж только постоянное напряжение измерять, лучше каким-нить чудом выцепить лишние разряды.

Все правильно. Для АЦП это тоже стреляет.

www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8003.pdf

Да, действительно, как-то не подумал даже, что шумы можно генерить на том же самом МК, который и измеряет.

В данном случае уважаемый сбиваете с толку новичков именно Вы.

Номинальная точность резисторов это технологический разброс и он в общем случае никак не связан с температурной стабильностью (ТКС).
См. внимательно даташиты (даю подсказку эти параметры даются в разных графах).
Использование резисторов в 0.1% может не дать температурной стабильности, если выбраны R с высоким ТКС.
Для лучшей термостабильности требуется выбор с малыми ТКС (допуск по номиналам ряда E с ним не связан).


И что здесь не понятного?!
объясняю на пальцах (пример для студентов)

Нужен 10к 0.1% (100ppm)
Берем 10к 1% замеряем, к примеру получили R1=10.05к
считаем R2=10*10.05/(10.05-10)= 2010к
берем ближайший по E96 2М 1%
Проверяем с учетом разброса:
макс. R=10.05*2010/2020.05=10.000к
мин. R=10.05*1990/2000.05=9.9995к
получили суммарный R=10к 0.1% (100ррm)
и температурная стабильность здесь ни причем.

Способ не мой подсмотрел в "Радио" за бородатый год, пользую когда нужно и рад этому.

З.Ы.
Дискусию по данному вопросу больше вести не буду, всем спасибо.

Мда... Господина Microwatt'а тут нехватает. Вот он, пример того самого "эмбеддерского подхода"... А я еще обижался, защищать пытался...



И это правильно.

Казуистика какая-то... А варианты откуда? И физические свойства (температурную и временную стабильность) раньше определить чем-то надо было, разве нет? Чтобы сравнивать неизвестную величину с известной, нужно её, эту известную, для начала иметь. И причём здесь человеческие органы чувств? Вот всё меряли раньше в саженях - откуда миллиметры, микроны - не задумывались?

Как Вы категоричны...

Вроде убедились?

Да неважно, что взято за эталон. Можно мерять длину в метрах, можно в попугаях, главное, чтобы на эталонном попугае было две рисочки, к которым можно приложить что-нить подешевле эталонного попугая и супротив попугайских рисочек сделать точно такие же. Под мелкоскопом совместить две рисочки можно очень точно - тут ничего измерять не надо. Вот и будет у нас копия эталона.
Стабильность есс-но определяется экспериментами. Например, платиновый эталон попугая метра - платина не окисляется, стало быть рисочки не исчезнут и даже не уползут куда-нить в сторону. Предваряя Ваш возможный вопрос - я не знаю, как узнали, что платина - благородный металл. С температурной стабильностью тоже понятно - нагреваем образцы из разных материалов и смотрим как ползут рисочки. Который меньше всех уполз - вот он наш эталонный материал.

Сам удивляюсь - как это из метра добывают миллиметры? Расскажите, если знаете. Ну, а як ни - то ни.

Покаялся уже - вариант с дополнительными шумами не рассматривал, как сложный в реализации (как оказалось - не очень). Могли бы просто дать ссылку, как Rst7. Не обязаны давать, но могли. Не захотели.

Да тут я,тут....
Конечно, так получать точные резисторы - полный наив. Это не понимать вообще что такое резистор по конструкции.
Елли мы сегодня из 5% резисторов соберем 1%, то завтра он имеет право измениться, скажем, на 3%. И никому ничего не докажешь, что вчера, мол, я сам точно подобрал.
Этому учат в первый месяц практической работы. Расчет всего и вся на допуски и старения.


Хм... а как же по-другому? Повышение точности методом усреднения многократных измерений - вполне легальный метод в метрологии. Широко применяется, реализован в миллионах серийных приборов.
Пример старинный, но радиолокационная карта Венеры была снята спутниковым бортовым радиолокатором с точностью плюс-минс два лаптя. Но, усредняя 64 замера, получили сносную картинку. Во всяком случае, гораздо четче любой из 64 исходных.
Да тот же "Хаббл" разве не так работает? За две-три недели смотреня в мутное или черное пятно вырисовывает фантастически подробную картинку.
Не помню тип, кажется, В7-22 вольтметр так же дополнительный десятичный разряд вытягивает.

Ну не было ссылки под рукой, а в ночи рыться... Я ж сказал: "сигма-дельта АЦП где-то рядом по смыслу".

Вопрос надо бы выяснить сразу же, а какой опорное для ADC ? Внутренний генератор опорного ? Так начальная точность его ~2%, т.е. от образца к образцу 2.5±2%. Да и во время работы даёт не абы какой результат....

PS: на батарее 24В напряжение измеряется при помощи резестивного делителя (правда точность резисторов пришлось брать 0,1%)