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關(guān)于ADC采樣的參考電源的準(zhǔn)度問題

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ID:668004 發(fā)表于 2022-11-14 15:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
假如ADC是12位的,MCU的供電電壓3.3V,實(shí)際測(cè)試供電電壓3.35V,偏差(3.35-3.3)/3.3≈1.5%,請(qǐng)問提高ADC采樣的準(zhǔn)度,這個(gè)電壓還有必要再提升嗎?貌似也提升不了多少準(zhǔn)度了。有力施加到傳感器的時(shí)候,電阻更小;沒有施加壓力的時(shí)候,電阻呈現(xiàn)無窮大;ADC采樣的是壓力的值,壓力傳感器是壓阻型的,和一個(gè)固定電壓分壓之后送到MCU的ADC口進(jìn)行采樣。通過讀取分壓值就可以反推出當(dāng)前的壓力值。(圖中NTC實(shí)際是壓阻型壓力傳感器,根據(jù)壓力的不同,電阻不同,分壓不同,ADC不同,得出當(dāng)前的壓力值)

問題:
1.這種情況要如何進(jìn)一步提升采樣的準(zhǔn)度?這個(gè)1.5%誤差的基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn)電壓來源于MCU的供電電壓)是否有必要進(jìn)行進(jìn)一步準(zhǔn)度的提升,如果要提升,有哪些方法?

2.對(duì)于ADC采樣參考電壓來說,一個(gè)電源電壓要怎樣的準(zhǔn)度才能算是準(zhǔn)的?評(píng)斷的標(biāo)準(zhǔn)是什么?知道的請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明依據(jù),一起探討,共同進(jìn)步
1.png
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ID:883242 發(fā)表于 2022-11-14 18:07 | 顯示全部樓層
一般不需要很準(zhǔn),比如樓主說的力傳感器,R2和NTC都在傳感器內(nèi)部,其絕對(duì)電阻值沒有意義,兩個(gè)電阻比值才有意義,這樣樓主圖中5V和單片機(jī)Vref共用一個(gè)電源即可,電壓準(zhǔn)確與否不影響精度。
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ID:891041 發(fā)表于 2022-11-14 19:48 | 顯示全部樓層
首先3.35如果是拿示波器或者萬用表測(cè), 那也有誤差。 也不準(zhǔn)。是不是1.5%待定。
想提升電壓精度, 可以使用外部高精度的基準(zhǔn)電壓源作ADC的輸入?yún)⒖茧妷骸?
不過沒有必要, 畢竟電阻的精度還有NTC的精度, 還有ADC內(nèi)部轉(zhuǎn)換的精度。這些綜合下,電源精度1.5%是可以接受的。  
對(duì)參考電壓來說, 波動(dòng)范圍首先要在ADC器件的輸入波動(dòng)的允許范圍內(nèi)。 其次, 它的精確度應(yīng)該與 ADC內(nèi)部轉(zhuǎn)換精度, 和ADC外部設(shè)計(jì)精度匹配。  當(dāng)然, 最終是整體轉(zhuǎn)換精度需要滿足功能需求。
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ID:101869 發(fā)表于 2022-11-14 20:25 | 顯示全部樓層
本來用NTC測(cè)溫出發(fā)點(diǎn)就不是精確的方式所以就不要苛求精確的數(shù)值了.
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ID:624769 發(fā)表于 2022-11-14 20:30 | 顯示全部樓層
電源電壓不需要準(zhǔn), 因?yàn)槟愀静恍枰离妷菏嵌嗌,你要知道的只?電阻是多少,
所以,將你圖中的+5V 的地方,連接到 MCU的 Vref 口,如果 MCU沒有Vref 口則直接連接到MCU的VCC初,然后,以12位ADC為例,滿量程就是 4095  則 (NTC + R2)/4095 * ADC的讀取值, 就 = NTC 的阻值 公式整理重組后,就是  R2/NTC = 4095/ADC - 1     =>   NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC讀值 -1)  所以,由此可見,從頭到尾,你都不需要高精度的基準(zhǔn)電壓,你只需要一個(gè)高精度的 R2 而已。
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ID:123289 發(fā)表于 2022-11-15 09:48 | 顯示全部樓層
要點(diǎn)1、去除不需要的部分,分辨率就提升了。也即讓0V對(duì)準(zhǔn)壓力下限值,讓3.3V對(duì)準(zhǔn)壓力的上限制值。
超限的部分是你用不到的地方,所以不要放在AD范圍內(nèi)。
要點(diǎn)2、按傳感器要求使用電源,如果傳感器輸出值,與電源變化相關(guān),則將這個(gè)關(guān)聯(lián)量,引到AD的參考電壓上,使用兩者同步變化相互抵消。
例如:傳感器是電阻,用標(biāo)準(zhǔn)電阻與之分壓送入AD,則用AD的參考電壓(設(shè)3.15V)給電阻加壓,這樣當(dāng)AD輸入的電壓受到3.15V變化影響時(shí),CPU內(nèi)部4096也會(huì)同步變化。
當(dāng)無法同步時(shí),例如:傳感器電源是12V,輸出0-5。這時(shí)就需要考慮是精密參考電源做AD!,不要用CPU的VCC電源。
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ID:1034262 發(fā)表于 2022-11-15 10:07 | 顯示全部樓層
樓主這是比例測(cè)量,不需要準(zhǔn)確的基準(zhǔn),只要基準(zhǔn)穩(wěn)定即可。類似的情況有:NTC測(cè)溫,氣壓傳感器電橋,電子秤壓力傳感器電橋。
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ID:378108 發(fā)表于 2022-11-18 11:43 | 顯示全部樓層
你這個(gè),和電壓準(zhǔn)不準(zhǔn)沒關(guān)系,自己推導(dǎo)一下就知道了,最后電源電壓是會(huì)被約掉的
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ID:668004 發(fā)表于 2022-11-28 17:02 | 顯示全部樓層
Hephaestus 發(fā)表于 2022-11-14 18:07
一般不需要很準(zhǔn),比如樓主說的力傳感器,R2和NTC都在傳感器內(nèi)部,其絕對(duì)電阻值沒有意義,兩個(gè)電阻比值才有 ...

電源的準(zhǔn)度不影響采樣的精度嗎
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ID:668004 發(fā)表于 2022-11-28 17:03 | 顯示全部樓層
abob 發(fā)表于 2022-11-14 19:48
首先3.35如果是拿示波器或者萬用表測(cè), 那也有誤差。 也不準(zhǔn)。是不是1.5%待定。
想提升電壓精度, 可以使 ...

對(duì)參考電壓來說, 波動(dòng)范圍首先要在ADC器件的輸入波動(dòng)的允許范圍內(nèi)。 其次, 它的精確度應(yīng)該與 ADC內(nèi)部轉(zhuǎn)換精度, 和ADC外部設(shè)計(jì)精度匹配。  當(dāng)然, 最終是整體轉(zhuǎn)換精度需要滿足功能需求。------------實(shí)現(xiàn)這些 你有哪些方法
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ID:668004 發(fā)表于 2022-11-28 17:05 | 顯示全部樓層
188610329 發(fā)表于 2022-11-14 20:30
電源電壓不需要準(zhǔn), 因?yàn)槟愀静恍枰离妷菏嵌嗌,你要知道的只?電阻是多少,
所以,將你圖中的+5V  ...

滿量程就是 4095  則 (NTC + R2)/4095 * ADC的讀取值, 就 = NTC 的阻值 公式整理重組后,就是  R2/NTC = 4095/ADC - 1     =>   NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC讀值 -1)  所以,  怎么沒看懂這個(gè)啥意思
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