關(guān)于單片機(jī)ADC采樣精度問題

ID:990881 · 發(fā)表于 2021-12-18 11:13

ADC采樣精度跟哪些因素有關(guān)
參考電壓的選取，ADC位數(shù)，微分非線性誤差，積分非線性誤差，采集的電壓是否太�。ㄅc參考電壓比較），如果是用分壓電阻測(cè)總壓還要考慮電阻阻值誤差（請(qǐng)大家補(bǔ)充。寫的很亂）
在做項(xiàng)目中遇到的一些情況，比如ADC轉(zhuǎn)換采用VDD做參考電壓，前面用LDO芯片給單片機(jī)供電，在單片機(jī)引腳輸出高電平時(shí)，LDO穩(wěn)壓后的電壓會(huì)變小，這時(shí)候，ADC采樣就有問題了，并且LDO輸出的電壓有誤差（與用來(lái)計(jì)算電壓轉(zhuǎn)換的參考電壓相比），導(dǎo)致誤差很大。
請(qǐng)各位大佬分享一些在做項(xiàng)目中遇到的一些關(guān)于ADC采樣不準(zhǔn)的一些問題，感謝

ID:624769 · 發(fā)表于 2021-12-18 13:13

關(guān)于參考電壓：單片機(jī)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(lái)就不準(zhǔn)，你再怎么折騰砝碼，都沒有實(shí)際意義。
關(guān)于ADC穩(wěn)定問題，在VDD基本能維持穩(wěn)定的前提下，在單片機(jī)應(yīng)用對(duì)實(shí)效要求不高的前提下， ADC 測(cè)量前關(guān)閉單片機(jī)的所有輸出，等待20ms 后開始測(cè)量，能最大限度的得到穩(wěn)定的準(zhǔn)確的ADC, 如果無(wú)法做到這一點(diǎn)，就和在火車上用天平稱東西，火車開和停的時(shí)候，你不用指望得到一樣精度的結(jié)果。

ID:401564 · 發(fā)表于 2021-12-18 15:39

ADC采樣要看你在什么方面的應(yīng)用,不是說(shuō)什么地方都要高精度的
像鋰電池電壓檢測(cè)這之類,精度不需要那么高的
如果是uA級(jí)別的電流測(cè)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(duì)的提高ADC的精度
想要精度高,兩個(gè)點(diǎn)是首要的:一個(gè)是ADC的位數(shù),一個(gè)是參考電壓,兩者就像一個(gè)水桶的木板,性能最低的那個(gè)決定了精度
ADC的位數(shù)自然就沒什么說(shuō)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(duì)于沒有參考電壓引腳的ADC(單片機(jī)也一樣),就不要增加參考電壓了,這只會(huì)讓精度下降
這個(gè)時(shí)候,你需要的是一個(gè)穩(wěn)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(wěn)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(jī)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(guān),說(shuō)不清楚

ID:883242 · 發(fā)表于 2021-12-18 15:49

STM32就有內(nèi)置ref的型號(hào)，原理是內(nèi)置一個(gè)低壓的參考源，比如2.5V，然后測(cè)試這個(gè)參考源的電壓，就可以倒推出外接的3.3V Vref的確切電壓。當(dāng)然STM32內(nèi)置的那個(gè)參考源精度極差，還不如外置一個(gè)TL431這個(gè)問題另說(shuō)。

ADC不穩(wěn)定的更大因素是很多人包括樓主沒有意識(shí)到ADC的輸入阻抗，如果ADC輸入阻抗很低，信號(hào)源阻抗很高，那么肯定準(zhǔn)不了。

ID:935267 · 發(fā)表于 2021-12-18 16:12

樓上大俠說(shuō)的都是硬件方面的因素，其實(shí)軟件方面也有很多影響精度的方面。比如說(shuō)轉(zhuǎn)換時(shí)的算法問題、工程量的選用或轉(zhuǎn)換等。
我曾遇到一個(gè)溫度轉(zhuǎn)換的例子，是出口的育雛箱，需要用°F來(lái)顯示，在換算中有時(shí)誤差較大，雖不至于造成孵蛋失敗，但對(duì)出口產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是不過關(guān)的。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是計(jì)算時(shí)先做了除法運(yùn)算，導(dǎo)致小數(shù)點(diǎn)舍棄，進(jìn)而影響最終精度。當(dāng)改為最后做除法運(yùn)算，精度明顯提高。希望大家引以為戒。

ID:990881 · 發(fā)表于 2021-12-20 08:34

zbjxzp 發(fā)表于 2021-12-18 16:12
樓上大俠說(shuō)的都是硬件方面的因素，其實(shí)軟件方面也有很多影響精度的方面。比如說(shuō)轉(zhuǎn)換時(shí)的算法問題、工 ...

這個(gè)可以放大測(cè)到的數(shù)據(jù)（比如100倍10000倍）相當(dāng)于保留小數(shù)，可以提高精度

ID:990881 · 發(fā)表于 2021-12-20 08:38

Hephaestus 發(fā)表于 2021-12-18 15:49
STM32就有內(nèi)置ref的型號(hào)，原理是內(nèi)置一個(gè)低壓的參考源，比如2.5V，然后測(cè)試這個(gè)參考源的電壓，就可以倒推出 ...

輸入阻抗這個(gè)點(diǎn)忘記了，之前吃過虧，電阻選取超過1M就很有問題

ID:990881 · 發(fā)表于 2021-12-20 08:39

感覺各位同僚的真知灼見，受益匪淺

ID:994053 · 發(fā)表于 2021-12-24 14:02

看著各位的評(píng)論受益匪淺

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