Svenska ElektronikForumet

Jag har aldrig jobbat med så små spänningar förut som ska A/D-omvandlas, men borde det stora problemet inte bli störningar?

5mV är ju en väldigt liten spänning, och det borde bli extremt störningskänsligt! Om man förstärker signalen med en OP, förstärker man ju även störningarna...

Men det finns säkert någon som jobbat mer med A/D-omvandlare som vet om det går att lösa.

Lågpass-filter?

Nja, jag tänkte mer på potentialskillnader odyl. Det blir nog väldigt viktigt med kretskortlayouten/jordplan ialla fall.

Jo...."tänkte inte på det"....

Edit: sen är det väl problem med offset-spänningar å temperatur-relaterad drift mm.

Men jag fick en idé:

Om man har tillgång till flera A/D-omvandlare, så kan man kanske göra på följande sätt

Låt den OP:n med högsta förstärkningen, förstärka signalen 20 ggr.

Sen kan man ta en annan OP som förstärken signalen 15 ggr....eller nåt.

Och så kanske ytterligare en op.

Sen läser man av alla 3 samplade värdena från de olika mätningarna....å på så så sätt få en högre upplösning.

Upplösningen i sig tror jag inte är något problem, eftersom man kan förstärka signalen. Dessutom behöver man ju inte använda 5V som referensspänning, man kan ju använda en lägre referensspänning för att få bättre upplösning utan att förstärka signalen.

Med 1V referensspänning skulle man ju får runt 1mV upplösning med en 10-bits AD. Problemet man inte blir av med är att undertrycka offsetspänningar, potentialskillnader och störingar.

Det måste finnas en praktisk/ekonomiskt försvarbar noggrannhetsgräns när det gäller att konstruera A/D-omvandlarapplikationer, det vore lite kul att höra om det finns någon på forumet som jobbat med sådant.

Alltid då man uppnå lite precition med AD omvandlare skall man använda sk Anti vikningsfilter, dessa filter brukar var aktiva LP filter och används för att ta bort ströningar och se till att vikning inte uppstår. Detta filter kan implementeras i OP kopplingen för när signalen förstäks, det som tillkommer är bara ett par koningar beroende på vilet ordningstal på filtret som skall användas!


//olssoninc

Jo, men vikningsdistorsion är ju ett helt annat problem.
Det jag funderade över var de låga spänningarna som skulle mätas.

Det borde egentligen inte bli något problem när jag tänker efter, men det blir nog svårt att få noggrannare mätningar än (+/-) 2hPa.

Konstant offset och gainfel kan man ju kalibrera bort.

Brus kan man i princip filtrera bort om man bara är intresserad av DC-nivån och långsamma förändringar.

Temperaturdrift kan man minimera genom att välja bra OP, eller om det absolut behövs - mät temperaturen och kompensera. Värst är det om själva sensorn har stort temperaturberoende...

En lösning kan ju vara att förstärka signalen en del och sen lägga in ett offset via en D/A-konverter. Därmed kan man styra centrum vid att ändra värdet till D/A:n och kan därmed använda en ganska hög förstärkning och ändå få bra upplösning.

olssoninc skrev:Skall du använda PIC:ens AD där man ofta använder spännings intervallet 0-5V och 10 bitars upplösning kan det bli problem att mäta skillnader på 4mV
//olssoninc

Jag undrar om inte du kan styra detta till viss del med en referensspänning (eller OP som i ditt förslag). Har för mig man kan slänga en referensspänning på en av pinnarna på PICen som används av A/D:n, säg en ref på 2,5V, då borde upplösingen för 10 bittar (1024 decimalt) bli c.a. 2,44 mV (2,5V / 1024).

Dock borde en ref på 2,048V vara bättre i detta fall eftersom upplösingen då borde bli mer exakt 2mV (2,048V / 1024), en jämnare multipel av 4.

Mats

jag hade nog lågpassfiltrerat signalen vid kanske 0,1 Hz med ett enkelt RC filter för att få bort bruset , det enda fallet jag kan tänka mig har en snabbt föränderlig signal innebär att du är på väg mot moder jord i 200 km/h, och då kanske man har annat att fundera på....

/rickard

Att ha lite lagom brus vid ingången till AD-omvandlaren kan å andra sidan vara en fördel. Om man sedan lågpassfiltrerar i mjukvara (t.ex. bara summerar en massa mätningar) kan man få högre upplösning på mätningarna.

Om signalen du ska mäta ligger precis mellan två steg på ADn, och du har brus i storleksordningen ett AD-steg så får du ungefär hälften av varje mätvärde. Addera massa mätningar och ditt medelvärde blir närmare det riktiga värdet än vad upplösningen på ADn tillåter med bara en mätning.