Як АЦП виходять з ладу?

Я відповідальний за підтримку супутника, який має АЦП, який виходить з ладу незвично. По суті, те, що відбувається, це те, що воно перемикається вперед і назад між двома значеннями, якщо напруга в режимі сирого знаходиться в певному діапазоні. Я працюю над тим, щоб отримати необроблені підрахунки, але оброблені дані виглядають приблизно так:

Зауважте, що синя лінія означає щось інше (По суті, програмне забезпечення намагається зробити так, щоб червона лінія відповідала синій лінії).

Зазвичай кроки бувають невеликими, як видно лівими кількома невеликими шишками на більшій квадратній хвилі. Однак кроки є досить великими, коли ви опускаєтесь нижче значення. Хоча я не маю необроблених даних про підрахунок, я знаю, що це відображається в підрахунках.

Я намагаюся зрозуміти, як ця АЦП виходить з ладу.

Я здогадуюсь наступного, але я хотів би отримати аналіз цієї ідеї:

1. У лінійній області для кожної зміни аналогової напруги в дельті v відбувається зміна числа одиниць.
2. У нелінійній області для зміни аналогової напруги в дельті v стрибок у лічильниках значно більший.
3. Можливо, що дельта v в 2 більша за 1, але вона набагато менша, ніж зазвичай передбачалося.

Пам'ятайте, що це супутник, тому я не можу повернути його в лабораторію для тестування. Будь-які думки?

РЕДАКТУВАННЯ: Ось підрахунок необмеженого періоду для такого епізоду (вибірки з меншою частотою). Крім того, АЦП має приблизно 15-20 років місця, у мене немає номера деталі під рукою, але я побачу, чи зможу я його отримати. Ймовірно, це було приблизно в 1993 році, і, можливо, воно базується на FPGA. Підрахунок, наскільки я можу сказати, 374- 421, як розрив (може бути відключений на кілька підрахунків). Бінарне полягає в наступному

374 101110110
421 110100101

Частина причини, по якій я думаю, що це може бути АЦП, полягає в тому, що є кілька датчиків з подібними проміжками. Зараз я працюю над тим, щоб краще оцінити його, але ось приклад сюжету. Зауважте, що точки - це фактично виміряні значення, а лінії просто з'єднують дві однакові точки даних разом. Усі ці значення читаються тим самим АЦП.

Крім того, ось список усіх значень, прочитаних АЦП протягом приблизно 24 годин. Існує безліч рядків (Всього близько 20). Я вважаю, що прогалини являють собою мертву зону в АЦП або пов'язаних з цим схемах. Вісь y цієї графіки - це вихідні значення зчитування ADC. Кожен раз, коли ви бачите, що вертикальна лінія в основному представляє область, де АЦП не може записати значення.

АЦП є частиною ADC0808, аналоговий мультиплексор - номер деталі - HCF4051BM1, принаймні із схем, які я можу знайти ... Можливо, зміни були внесені в якийсь момент часу.

EDIT - Більше оновлення: Є 3 аналогові мультиплексори, які подаються в АЦП. Я хотів побачити, чи, можливо, в когось із них виникло це питання, де інших не було. Однак для цього немає багато доказів, але див. Нижче. Таких прогалин багато, я просто вибрав його.

Count   #tot    #mux1   #mux2   #mux3
557 3360    1336    68  1956
558 252 128 4   120
577 684 292 4   388
578 964 480 8   476

Чи є причина підозрювати АЦП щодо всього іншого в системі? Що-небудь між акумулятором і наземною станцією може спричинити те, що ви бачите. Гарне дерево несправностей розгляне інші причини, крім АЦП.

• Аналоговий передній
  • радіаційний вплив на підсилювачі та аналогові вимикачі
  • оп-підсилювачі застрягають при неправильних значеннях
  • ворота трансмісії не відкриваються / закриваються, або працюють лише N або P на боці
  • термічний цикл, що викликає переривчастість, відкривається
  • металеві вуса, що викликають переривчасті шорти
• Сама АЦП
  • однобітна помилка
  • дані не синхронізуються з годинником (пропущені / перекошені біти)
  • деякі інші режими відмов, характерні для типу АЦП
• Цифрова логіка / мікропроцесор
  • не вдалося налаштувати навантаження, як очікувалося
  • неправильне налаштування чи читання АЦП
  • неправильно упаковка даних для передачі
• Інші навантаження в системі
  • підсистеми, що включаються, коли не наказано
  • несподівано велика потужність притягується від пошкоджених вантажів

Використовуючи детальну інформацію, яку я збираю, я помічаю такі тенденції:

1. Немає повних прогалин у діапазоні АЦП, за винятком областей, де, здається, просто не було вхідного сигналу.
2. Існує ряд регіонів, схожих на дані нижче, де здається, що значення у маленькому вікні майже ніколи не читаються, з величезною кількістю до і після. Перший стовпець - це вихід з АЦП, другий - кількість випадків у різних типах об'єктів.

Дані:

350 253
351 106
354 1
357 1
359 2
360 183
361 270


375 288
376 188
392 1
409 1
424 762
425 1058

1. Ці вимірювання вимірюють найрізноманітніші входи, але є кілька дуже малих стрибків масштабу, включаючи речі, які не повинні швидко стрибати, як температура, тиск акумулятора, напруга акумулятора тощо.

Враховуючи все це, я б сказав, що АЦП або опорні схеми можуть вийти з ладу таким чином, що вони забезпечують обмежену здатність вимірювати явища невеликого масштабу. Крім того, здається, що це лише крокові функції.

Я все ще намагаюся з'ясувати, як пов’язані ці стрибки, але не вдалося отримати повну картину ...