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關于單片機ADC采樣精度問題

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樓主
ID:990881 發表于 2021-12-18 11:13 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
ADC采樣精度跟哪些因素有關
參考電壓的選取,ADC位數,微分非線性誤差,積分非線性誤差,采集的電壓是否太小(與參考電壓比較),如果是用分壓電阻測總壓還要考慮電阻阻值誤差(請大家補充。寫的很亂)
在做項目中遇到的一些情況,比如ADC轉換采用VDD做參考電壓,前面用LDO芯片給單片機供電,在單片機引腳輸出高電平時,LDO穩壓后的電壓會變小,這時候,ADC采樣就有問題了,并且LDO輸出的電壓有誤差(與用來計算電壓轉換的參考電壓相比),導致誤差很大。
請各位大佬分享一些在做項目中遇到的一些關于ADC采樣不準的一些問題,感謝
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沙發
ID:624769 發表于 2021-12-18 13:13 | 只看該作者
關于參考電壓:  單片機本身沒有  Verf 引腳的情況下,參考電壓幾乎是沒有任何意義的。 這就好象你的秤本來就不準,你再怎么折騰砝碼,都沒有實際意義。
關于ADC穩定問題, 在VDD基本能維持穩定的前提下,在單片機應用對實效要求不高的前提下, ADC 測量前 關閉單片機的所有輸出,等待20ms 后 開始測量,能最大限度的得到穩定的準確的ADC,  如果無法做到這一點,就和在火車上用天平稱東西, 火車開和停的時候,你不用指望得到一樣精度的結果。
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板凳
ID:401564 發表于 2021-12-18 15:39 | 只看該作者
ADC采樣要看你在什么方面的應用,不是說什么地方都要高精度的
像鋰電池電壓檢測這之類,精度不需要那么高的
如果是uA級別的電流測量,那這就要高精度的ADC了
首先要看你要不要高精度的ADC,如果需要,就有針對的提高ADC的精度
想要精度高,兩個點是首要的:一個是ADC的位數,一個是參考電壓,兩者就像一個水桶的木板,性能最低的那個決定了精度
ADC的位數自然就沒什么說的了,成本和性能允許的情況下,自然是越高越好
然后是參考電壓,對于沒有參考電壓引腳的ADC(單片機也一樣),就不要增加參考電壓了,這只會讓精度下降
這個時候,你需要的是一個穩定的VCC,LDO也好,7805也好,想在沒有外部參考電壓引腳的情況下增加ADC的精度,你只能提高VCC的穩定和精度,一般的LDO精度也就2%的精度,有的是3%的,不知道有沒有1%的......
想要更高精度的,就只有自己搭建電源了
自己搭建電源的話,一般就選擇4.096V,如果單片機允許的話,也可以搭建2.048V的
像5.00V,3.30V這沒多大意義
參考電壓也是以4.096V和2.048V為主
至于為什么,這跟ADC的原理有關,說不清楚
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地板
ID:883242 發表于 2021-12-18 15:49 | 只看該作者
STM32就有內置ref的型號,原理是內置一個低壓的參考源,比如2.5V,然后測試這個參考源的電壓,就可以倒推出外接的3.3V Vref的確切電壓。當然STM32內置的那個參考源精度極差,還不如外置一個TL431這個問題另說。

ADC不穩定的更大因素是很多人包括樓主沒有意識到ADC的輸入阻抗,如果ADC輸入阻抗很低,信號源阻抗很高,那么肯定準不了。
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5#
ID:935267 發表于 2021-12-18 16:12 | 只看該作者
      樓上大俠說的都是硬件方面的因素,其實軟件方面也有很多影響精度的方面。比如說轉換時的算法問題、工程量的選用或轉換等。
      我曾遇到一個溫度轉換的例子,是出口的育雛箱,需要用°F來顯示,在換算中有時誤差較大,雖不至于造成孵蛋失敗,但對出口產品來說是不過關的。仔細檢查發現是計算時先做了除法運算,導致小數點舍棄,進而影響最終精度。當改為最后做除法運算,精度明顯提高。希望大家引以為戒。
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6#
ID:990881 發表于 2021-12-20 08:34 | 只看該作者
zbjxzp 發表于 2021-12-18 16:12
樓上大俠說的都是硬件方面的因素,其實軟件方面也有很多影響精度的方面。比如說轉換時的算法問題、工 ...

這個可以放大測到的數據(比如100倍10000倍)相當于保留小數,可以提高精度
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7#
ID:990881 發表于 2021-12-20 08:38 | 只看該作者
Hephaestus 發表于 2021-12-18 15:49
STM32就有內置ref的型號,原理是內置一個低壓的參考源,比如2.5V,然后測試這個參考源的電壓,就可以倒推出 ...

輸入阻抗這個點忘記了,之前吃過虧,電阻選取超過1M就很有問題
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8#
ID:990881 發表于 2021-12-20 08:39 | 只看該作者
感覺各位同僚的真知灼見,受益匪淺
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9#
ID:994053 發表于 2021-12-24 14:02 | 只看該作者
看著各位的評論 受益匪淺
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