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單片機(jī)AD采集硅光電池光電流與光強(qiáng)不成正比?線性關(guān)系

[復(fù)制鏈接]
ID:777603 發(fā)表于 2022-4-21 19:45 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
硅光電池,單片機(jī)AD采集 要求顯示光強(qiáng)值誤差在5%
我用的硅光電池輸出的光電流咋與光強(qiáng)不成正比,線性關(guān)系,人家的咋成?而且在某1個(gè)寶買的硅光電池?cái)?shù)據(jù)顯示在100LX會(huì)有>20uA的電流,我發(fā)現(xiàn)我的也達(dá)不到。EXCEL是我自己的板子測(cè)的數(shù)據(jù),成線性是別人的報(bào)告。就我現(xiàn)在的數(shù)據(jù)有沒(méi)有什么別的辦法寫代碼讓它顯示的光強(qiáng)數(shù)值在±5%之內(nèi)啊,現(xiàn)在就是沒(méi)有思路。請(qǐng)教一下大家!

某一個(gè)寶

某一個(gè)寶

自己所用的電路

自己所用的電路

自己測(cè)的數(shù)據(jù)

自己測(cè)的數(shù)據(jù)

別人的報(bào)告數(shù)據(jù)

別人的報(bào)告數(shù)據(jù)
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ID:301191 發(fā)表于 2022-4-21 22:08 | 顯示全部樓層
頂一下
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ID:96682 發(fā)表于 2022-4-22 05:18 來(lái)自觸屏版 | 顯示全部樓層
這貨是在理想條件下測(cè)得的數(shù)據(jù),樓主的不成正比應(yīng)該是受環(huán)境和人為因素影響造就的結(jié)果吧
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ID:960157 發(fā)表于 2022-4-22 06:45 | 顯示全部樓層
查表,線性修正。。。
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ID:401564 發(fā)表于 2022-4-22 11:25 | 顯示全部樓層
不用修正什么
因?yàn)槟汶娏魇呛苄〉?IV轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)是有一定誤差的,而且,你用的是LM324,在小于2uA的電流下,輸入失調(diào)電壓對(duì)于整個(gè)運(yùn)算的結(jié)果影響是很大的
就算是在最大電流(7.1u)的情況下,IV出來(lái)的電壓也就0.36V,理論值應(yīng)該是0.355
這其中就是有誤差的,有電阻的誤差,ADC的誤差,ADC參考電壓的誤差
當(dāng)你把電路中所有的參數(shù)都按實(shí)際值精確的計(jì)算,結(jié)果也就差不多是這個(gè)樣子的了
想要更高精度,就要用低輸入失調(diào)電壓的運(yùn)放,電阻要用高精度的,如果沒(méi)有,那就先用萬(wàn)用表測(cè)量,優(yōu)先選擇接近要求的參數(shù)
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-22 19:10 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-22 11:25
不用修正什么
因?yàn)槟汶娏魇呛苄〉?IV轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)是有一定誤差的,而且,你用的是LM324,在小于2uA的電流下 ...

現(xiàn)在是硬件已經(jīng)定了,只有一個(gè)50K的可調(diào)電阻,可以改變I/V轉(zhuǎn)換的放大倍數(shù)。現(xiàn)在就是不成線性,不知道怎么去顯示光強(qiáng)值了,誤差會(huì)差很遠(yuǎn)。
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-22 19:11 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-22 11:25
不用修正什么
因?yàn)槟汶娏魇呛苄〉?IV轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)是有一定誤差的,而且,你用的是LM324,在小于2uA的電流下 ...

硬件定了,現(xiàn)在有沒(méi)有軟件的方法補(bǔ)救一下,讓顯示的光強(qiáng)值誤差沒(méi)那么大
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ID:401564 發(fā)表于 2022-4-22 21:11 | 顯示全部樓層
黃冬梅 發(fā)表于 2022-4-22 19:11
硬件定了,現(xiàn)在有沒(méi)有軟件的方法補(bǔ)救一下,讓顯示的光強(qiáng)值誤差沒(méi)那么大

光電池的電流在小于2uA的情況下,輸出的的電壓和實(shí)際值就開(kāi)始有1%以上的誤差了
STM32的ADC參數(shù)我沒(méi)有去認(rèn)真看,但是,5個(gè)數(shù)字量的誤差估計(jì)是少不了的,以3.3V的參考電壓來(lái)計(jì)算3.3mV的誤差就在這里了
再加上后面一級(jí)的放大電路,大概有5mV的誤差
能看到的誤差整體計(jì)算就接近10%了
你的表我看不明白是什么意思,能分析的也就這點(diǎn)了
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-22 21:23 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-22 21:11
光電池的電流在小于2uA的情況下,輸出的的電壓和實(shí)際值就開(kāi)始有1%以上的誤差了
STM32的ADC參數(shù)我沒(méi)有去認(rèn) ...

我那表的數(shù)據(jù)(根據(jù)那個(gè)電路測(cè)的)。就是光強(qiáng)值,AD采集的電壓(電路圖的AD1節(jié)點(diǎn)),然后就是I/V轉(zhuǎn)換后的電壓(I-V節(jié)點(diǎn)),最后一行就是光電池的光電流。
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-22 21:26 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-22 21:11
光電池的電流在小于2uA的情況下,輸出的的電壓和實(shí)際值就開(kāi)始有1%以上的誤差了
STM32的ADC參數(shù)我沒(méi)有去認(rèn) ...

請(qǐng)教一下,你是怎么估計(jì)大概的誤差的,我咋看不明白……
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-22 21:31 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-22 21:11
光電池的電流在小于2uA的情況下,輸出的的電壓和實(shí)際值就開(kāi)始有1%以上的誤差了
STM32的ADC參數(shù)我沒(méi)有去認(rèn) ...

照你這么說(shuō),我直接用I/V得到的電壓直接送到32的AD采集里,就不用到第二級(jí)放大,誤差是不是會(huì)小很多?
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ID:883242 發(fā)表于 2022-4-22 23:03 | 顯示全部樓層
屏幕截圖 2022-04-22 230135.png
可以了,我用Excel算了下你的數(shù)據(jù)的線性相關(guān)系數(shù),99.88%,這個(gè)線性度已經(jīng)很不錯(cuò)了。
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-24 12:54 | 顯示全部樓層
Hephaestus 發(fā)表于 2022-4-22 23:03
可以了,我用Excel算了下你的數(shù)據(jù)的線性相關(guān)系數(shù),99.88%,這個(gè)線性度已經(jīng)很不錯(cuò)了。

好的,謝謝!
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ID:401564 發(fā)表于 2022-4-24 16:22 | 顯示全部樓層
黃冬梅 發(fā)表于 2022-4-22 21:26
請(qǐng)教一下,你是怎么估計(jì)大概的誤差的,我咋看不明白……

你的光強(qiáng)值是什么意思?是當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度?還是經(jīng)過(guò)你自己的電路最終計(jì)算出來(lái)并顯示的光強(qiáng)值?
做表格,你要有一個(gè)完整的系統(tǒng)的表格,這樣才能看到問(wèn)題所在
至少要有:
1,實(shí)際測(cè)量的光電電池的電流
2,這個(gè)電流下,理論上運(yùn)放應(yīng)該輸出的電壓
3,實(shí)際上運(yùn)放輸出的電壓
4,當(dāng)前電壓理論的STM32ADC值應(yīng)該是多少
5,實(shí)際STM32ADC值是多少
6,當(dāng)前環(huán)境的光值和你自己設(shè)計(jì)電路的測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)
理論數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的誤差,一般一對(duì)比,就能看到問(wèn)題所在了
誤差估算是一個(gè)很簡(jiǎn)單的東西
比如電流在1.699uA時(shí),按照你的電路,輸出應(yīng)該是84.95mV,但你測(cè)量的電壓是87mV,這誤差不是就是87-84.95=2.05mV,這不就是2.4%誤差了嗎?再加上其它誤差,這誤差不就大了嗎?
STM32的ADC是12位的,它本身也會(huì)有一定的誤差的,可能也是幾mV,這小小的幾mV對(duì)于你這電路,誤差就是大的了
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ID:777603 發(fā)表于 2022-4-28 19:09 | 顯示全部樓層
Y_G_G 發(fā)表于 2022-4-24 16:22
你的光強(qiáng)值是什么意思?是當(dāng)前環(huán)境的光照強(qiáng)度?還是經(jīng)過(guò)你自己的電路最終計(jì)算出來(lái)并顯示的光強(qiáng)值?
做表格, ...

等我認(rèn)真看了再請(qǐng)教你。
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