Розділювачі напруги та АЦП

Я хочу прочитати напругу від 0-30В з АЦП MCU, який має максимальний вхід 3В.

Спочатку я думав використовувати подільник 100k-10k (так що 33V перекладається на 3V), але відповідно до відповідей на вхідний імпеданс АЦП на MCU , це додасть 3% помилки через вхідний струм витоку; Я шукаю 0,5% максимум помилок. Однак при менших значеннях для дільника я ризикую пошкодити входи MCU через перенапругу (резистори діють у тандемі із затискаючими діодами на вході). 0,063 Вт максимум. Як я можу цього уникнути? nb вхідний опір не є критичним.

Я не переживаю за швидкість вибірки, це буде моніторинг напруги акумулятора максимум 100 зразками в секунду.

adc

— Томас О
джерело

ви побудували попередній? 3% - це найгірший випадок, що базується на випаді найгіршого випадку, якщо ви не бачите багато з них, ви можете їх відкалібрувати.

— Кортук

Кортук, ти думаєш, я міг би налаштувати один із резисторів на 3% або обробити його програмним забезпеченням (масштаб на 1,03x?)

— Thomas O

Ви заявляєте, що хочете отримати високу точність та низьку потужність, за дуже невеликі додаткові витрати. Не впевнений, що це можливо. Ви можете калібрувати таке програмне забезпечення, як згадував kortuk, але у файловому процесі, який потребує часу, який дорівнюватиме грошам.

— Kellenjb

У будь-якому випадку керування входом АЦП MCU з великим опором погано. Це збільшує час відстоювання і спричиняє спотворення тощо. "АЦП оптимізовано для аналогових сигналів з вихідним опором приблизно 10 кОм або менше. Якщо використовується таке джерело, час вибірки буде незначним. Якщо джерело з більшим опором Використовується, час вибірки буде залежати від того, скільки часу джерелу потрібно зарядити конденсатор S / H, з може змінюватися в широких межах. Користувачеві рекомендується використовувати лише джерела низького опору з повільно змінюються сигналами, оскільки це мінімізує необхідну передачу заряду до шапки S / H "

— ендоліт

Відповіді:

Використовуйте дільник напруги з резисторами, а потім підсилювач підсилювача. Альтернативно, використовуйте схему підсилювача, щоб зменшити напругу, і ви можете виконати фільтрацію проти псевдоніму в один етап!

— химерний
джерело

+1 використовуйте підсилювач підсилення з коефіцієнтом посилення 0,1 і зробіть його подвоєним, як фільтр для згладжування

— ajs410

Я не можу дозволити собі підсилювач. На жаль, у мене недостатньо місця. Можливо, я можу дозволити собі буфер IC, якщо вони досить малі та доступні з 8 каналами.

— Томас О

Зазвичай ви просто купуєте крихітний підсилювач і підключаєте його як буфер. national.com/mpf/LM/LMC7111.html SOT23 занадто великий?

— ендоліт

О, ви хочете 8 каналів.

— ендоліт

використання резисторів більш високої точності зменшить похибку дільника напруги, друга проблема - введення цього сигналу в АЦП. Тут будуть виникати неточності, звідси і пропозиція використовувати буфер.

— smashtastic

Гаразд, з вашої відповіді на мій коментар, я думаю, що я можу більше допомогти у повній відповіді.

Побудуй!

Створіть простий резистивний роздільник. Це має багато переваг, для одного розміру інший - це вартість.

Охарактеризуйте це!

Тепер ви також будете використовувати мікроконтролер, саме тут вам потрібно охарактеризувати свою помилку. використовуйте генератор напруги, який є дуже точним, тепер перевірте напруги і подивіться, яку помилку насправді вимірює UC.

Проаналізуйте це!

Зараз, коли стає весело. Є ряд речей, які ви могли б виміряти.

Точність і точність

Найбільше тут слід виміряти, якщо помилка в точках повторюється. ЯКЩО кожен раз, коли ви підмітаєте, ви отримуєте іншу помилку, або якщо ваш пошук, який рухається іншим шляхом, в тій же точці призводить до різної помилки, це не варіант. Це часто трапляється із струмами витоку. Важлива частина тут полягає в тому, що вам не потрібна висока точність, просто висока ступінь точності. Якщо ви можете охарактеризувати свою помилку, ваш UC може виправити її. Якщо у вас є велика дисперсія, вам потрібно змінити рішення.

Що таке калібрування X точки?

Тепер, якщо у вас висока точність, як обговорювалося раніше, ви можете перейти до виправлення точності. Тепер, якщо ви будуєте графік вхідної напруги проти вихідної напруги, вам доведеться визначити кількість необхідних "опорних точок". Гарні пристрої дозволяють отримати 1 бал (або нульовий бал, немає необхідності в калібруванні). Багато температурних зондів.

Калібрування в одну точку

Обидві лінії мають однаковий нахил, але зміщені, тому вам просто потрібно знайти значення, яке потрібно додати до точки даних, щоб виправити його. Це ідеальна ситуація, оскільки для будь-якої нової калібрування потрібна лише одна точка даних для повторної калібрування.

Двоточкове калібрування

обидві лінійні криві, можливо, зсув і різниця у похилому розмірі, вам потрібно лише дві опорні точки та лінійна інтерполяція, щоб отримати ваше зміщення. Це все ще досить просто, ви просто берете будь-яку точку, множите її на скаляр і додаєте зміщення.

Як бачимо, він отримує більше, ніж потрібно більше очок. У якийсь момент простіше просто взяти кожну точку даних і співвіднести її з фактичним значенням. Наприклад, виявивши, що 0000 - 1 В, 0001 - 2 В, 0002 - 1,5 В. Це безладно, і це все ще працює лише в тому випадку, якщо зсуви повторюються. Це може статися, хоча.

Підбиваючи підсумки

Я сподіваюся, що це допомагає, скажіть, чи потрібно більше ясності. Якщо у вас виникає різний струм витоку, який не є надійним, настав час просто розібратися з необхідністю буфера або чогось подібного.

Я бачу можливість високої помилки від протікання, але я б став би, що помилка порівняно мала у більшості діапазону, і коли вона є, її можна легко виправити.

— Кортук
джерело

Як зауваження, це здається тоном роботи, але насправді відносно невеликий обсяг роботи дозволяє зменшити вартість компонентів.

— Кортук

хороший коментар! блискучий спосіб зробити це в програмному забезпеченні. Ваш остаточний метод пошуку таблиці - це, мабуть, найкращий метод. Єдиним недоліком є ROM, який він споживає, але для 8-10 бітового АЦП на MCU це має бути здійснено.

— smashtastic

Це залежить від даних, у мене багато різних випадків. 1 калібрування було достатньо. Просто компенсування. І тоді вбудована апаратура для калібрування автоматично окупається.

— Кортук