關(guān)于ADC采樣的參考電源的準(zhǔn)度問(wèn)題

ID:668004 · 發(fā)表于 2022-11-14 15:59

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(wèn)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��；沒(méi)有施加壓力的時(shí)候，電阻呈現(xiàn)無(wú)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(guò)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(wèn)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(shuō)明依據(jù)，一起探討，共同進(jìn)步

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-11-14 18:07

一般不需要很準(zhǔn)，比如樓主說(shuō)的力傳感器，R2和NTC都在傳感器內(nèi)部，其絕對(duì)電阻值沒(méi)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。

ID:891041 · 發(fā)表于 2022-11-14 19:48

首先3.35如果是拿示波器或者萬(wàn)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(guò)沒(méi)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(lái)說(shuō)，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。

ID:101869 · 發(fā)表于 2022-11-14 20:25

本來(lái)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.

ID:624769 · 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 的地方，連接到 MCU的 Vref 口，如果 MCU沒(méi)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(jiàn)，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。

ID:123289 · 發(fā)表于 2022-11-15 09:48

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(wú)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。

ID:1034262 · 發(fā)表于 2022-11-15 10:07

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。

ID:378108 · 發(fā)表于 2022-11-18 11:43

你這個(gè),和電壓準(zhǔn)不準(zhǔn)沒(méi)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

ID:668004 · 發(fā)表于 2022-11-28 17:02

Hephaestus 發(fā)表于 2022-11-14 18:07
一般不需要很準(zhǔn)，比如樓主說(shuō)的力傳感器，R2和NTC都在傳感器內(nèi)部，其絕對(duì)電阻值沒(méi)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

ID:668004 · 發(fā)表于 2022-11-28 17:03

abob 發(fā)表于 2022-11-14 19:48
首先3.35如果是拿示波器或者萬(wàn)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(lái)說(shuō)，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

ID:668004 · 發(fā)表于 2022-11-28 17:05

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离妷菏嵌嗌伲阋赖闹皇?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(méi)看懂這個(gè)啥意思

帳號(hào)		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊(cè)