वोल्टेज डिवाइडर और एडीसी


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मैं एमसीयू एडीसी के साथ 0-30V से वोल्टेज पढ़ना चाहता हूं जिसमें 3V का अधिकतम इनपुट है।

शुरू में मैंने 100k-10k विभक्त (इसलिए 33V का 3V में अनुवाद) का उपयोग करने के बारे में सोचा था, लेकिन MCUs पर ADC इनपुट प्रतिबाधा के उत्तर के अनुसार , यह इनपुट लीकेज करंट के कारण 3% त्रुटि जोड़ देगा; मैं अधिकतम 0.5% त्रुटि ढूंढ रहा हूं। हालांकि, विभक्त के लिए कम मूल्यों पर, मैं ओवरवॉल्टेज (इनपुट पर क्लैम्पिंग डायोड के साथ मिलकर काम करता हूं) के कारण एमसीयू के इनपुट को नुकसान पहुंचाने का जोखिम उठाता हूं। मैं अपने प्रतिरोधों में बिजली अपव्यय भी बढ़ाता हूं, जो छोटे 0603 उपकरणों के लिए रेटेड है। अधिकतम 0.063W। इससे कैसे बचा जा सकता है? नायब इनपुट बाधा महत्वपूर्ण नहीं है।

मैं नमूने की गति के बारे में चिंतित नहीं हूं, यह प्रति सेकंड अधिकतम 100 नमूनों में बैटरी वोल्टेज की निगरानी करेगा।


क्या आपने पिछला बनाया है? 3% सबसे खराब मामला था जो सबसे खराब स्थिति के रिसाव पर आधारित था, जब तक कि आप इनमें से बहुत से फैबिंग नहीं कर रहे हैं आप उन्हें कैलिब्रेट कर सकते हैं।
कोर्तुक

कोरटुक, क्या आपको लगता है कि मैं किसी एक प्रतिरोधक को 3% से समायोजित कर सकता हूं या इसे सॉफ्टवेयर में संभाल सकता हूं (1.03x के पैमाने पर?)
थॉमस ओ

आप कह रहे हैं कि आप बहुत कम लागत पर उच्च परिशुद्धता, कम बिजली आकर्षित करना चाहते हैं। यकीन नहीं हो रहा है कि संभव है। आप सॉफ्टवेयर में जांच कर सकते हैं जैसे कि कोरटुक ने उल्लेख किया है, लेकिन एक फैब प्रक्रिया में समय लगता है जो पैसे के बराबर होगा।
कालेनजब

एक बड़े प्रतिबाधा के साथ MCU ADC इनपुट ड्राइविंग वैसे भी खराब है। यह निपटाने के समय को बढ़ाता है और विकृति का कारण बनता है, आदि। "ADC एनालॉग संकेतों के लिए लगभग 10 k output या इससे कम के आउटपुट प्रतिबाधा के साथ अनुकूलित है। यदि इस तरह के स्रोत का उपयोग किया जाता है, तो नमूना समय नगण्य होगा। यदि उच्च प्रतिबाधा का स्रोत। उपयोग किया जाता है, नमूनाकरण समय इस बात पर निर्भर करेगा कि स्रोत को S / H संधारित्र को कितने समय तक चार्ज करने की आवश्यकता है, इसके साथ व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं। उपयोगकर्ता को धीरे-धीरे अलग-अलग संकेतों के साथ कम प्रतिबाधा स्रोतों का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि यह आवश्यक चार्ज हस्तांतरण को कम करता है। एस / एच कैप करने के लिए "
एनवी

जवाबों:


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प्रतिरोधों के साथ वोल्टेज विभक्त का उपयोग करें, और बाद में एक opamp अनुयायी। वैकल्पिक वोल्टेज को कम करने के लिए एक opamp सर्किट का उपयोग करें और आप एक चरण में एंटी उर्फ ​​फ़िल्टरिंग कर सकते हैं!


+1 0.1 के लाभ के साथ op amp का उपयोग करें और इसे एंटी-अलियासिंग फिल्टर के रूप में दोगुना करें
ajs410

मैं एक सेशन- amp बर्दाश्त नहीं कर सकता। मेरे पास पर्याप्त जगह नहीं है, दुर्भाग्य से। मैं एक बफर आईसी को वहन करने में सक्षम हो सकता हूं, अगर वे काफी छोटे हैं और 8 चैनलों के साथ उपलब्ध हैं।
थॉमस ओ

आमतौर पर आप बस एक छोटा-सा ऑप-एम्प खरीदते हैं और इसे बफर के रूप में कनेक्ट करते हैं। national.com/mpf/LM/LMC7111.html SOT23 बहुत बड़ा है?
एंडोलिथ

ओह, आपको 8 चैनल चाहिए।
एंडोलिथ

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उच्च परिशुद्धता के प्रतिरोधों का उपयोग करने से वोल्टेज विभक्त त्रुटि कम हो जाएगी, दूसरा मुद्दा उस संकेत को एडीसी में चला रहा है। यह वह जगह है जहां अशुद्धि होगी, इसलिए एक बफर का उपयोग करने का प्रस्ताव।
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ठीक है, आपकी प्रतिक्रिया से लेकर मेरी टिप्पणी तक मुझे लगता है कि मैं पूर्ण उत्तर के साथ अधिक मदद कर सकता हूं।

इसे बनाओ!

अपने सरल प्रतिरोधक विभक्त का निर्माण करें। इसके कई फायदे हैं, एक आकार के लिए, दूसरे की लागत।

इसकी विशेषता बताइए!

अब, आप एक माइक्रोकंट्रोलर का भी उपयोग करने जा रहे हैं, यह वह जगह है जहाँ आपको अपनी त्रुटि को चिह्नित करने की आवश्यकता है। एक वोल्टेज जनरेटर का उपयोग करें जो बहुत सटीक है, अब वोल्टेज की जांच करें और देखें कि यूसी वास्तव में क्या त्रुटि मापता है।

विश्लेषण करें!

अब जब मजा आता है। कई चीजें हैं जो आप माप सकते हैं।

परिशुद्धता और यथार्थता

यहां मापने के लिए सबसे बड़ी बात यह है कि बिंदुओं पर त्रुटि दोहराने योग्य है। यदि आप हर बार स्वीप करते हैं तो आपको एक अलग त्रुटि मिलती है, या यदि आपका स्वीप अलग-अलग रास्ते पर चलकर एक ही बिंदु पर एक अलग त्रुटि देता है, तो यह कोई विकल्प नहीं है। यह अक्सर रिसाव धाराओं के साथ होता है। यहाँ महत्वपूर्ण हिस्सा यह है कि आपको उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं है, बस उच्च स्तर की सटीकता है। यदि आप अपनी त्रुटि को चिह्नित कर सकते हैं, तो आपका यूसी इसके लिए सही हो सकता है। यदि आपके पास एक बड़ा संस्करण है, तो आपको अपना समाधान बदलने की आवश्यकता है।

X बिंदु अंशांकन क्या है?

अब, यदि आपके पास एक उच्च परिशुद्धता है, जैसा कि पहले चर्चा की गई है, तो आप सटीकता को सही करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं। अब, यदि आप अपने इनपुट वोल्टेज बनाम अपने आउटपुट वोल्टेज को रेखांकन करते हैं, तो आपको "संदर्भ बिंदु" की संख्या तय करनी होगी। अच्छे उपकरण 1 अंक (या शून्य बिंदु, अंशांकन की कोई आवश्यकता नहीं) की अनुमति देते हैं। कई तापमान जांच।

एक बिंदु अंशांकन

दोनों पंक्तियों में एक ही ढलान है, लेकिन एक ऑफसेट है, इसलिए आपको इसे सही करने के लिए डेटा-पॉइंट को जोड़ने के लिए बस मूल्य को खोजने की आवश्यकता है। यह एक आदर्श स्थिति है, क्योंकि किसी भी नए अंशांकन को फिर से कैलिब्रेट करने के लिए एकल डेटा-पॉइंट की आवश्यकता होती है।

दो बिंदु अंशांकन

दोनों रैखिक घटता, संभवतः एक ऑफसेट और एक ढलान अंतर है, आपको केवल अपने ऑफसेट को निकालने के लिए दो संदर्भ बिंदु और रैखिक प्रक्षेप की आवश्यकता है। यह अभी भी अपेक्षाकृत आसान है, आप बस किसी भी बिंदु को लेते हैं, इसे एक स्केलर से गुणा करते हैं और एक ऑफसेट जोड़ते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह आपके लिए आवश्यक अधिक बिंदुओं को गड़बड़ कर देता है। कुछ बिंदुओं पर, बस प्रत्येक डेटापॉइंट को लेना और वास्तविक मूल्य पर सहसंबंधित करना आसान है। उदाहरण के लिए, यह पता लगाना कि 0000 1V है, 0001 2V है, 0002 1.5V है। यह गन्दा है, और यह अभी भी केवल तभी काम करता है जब ऑफ़सेट दोहराए जा सकते हैं। हालांकि ऐसा हो सकता है।

इसे समेटना

मुझे आशा है कि इससे मदद मिलेगी, मुझे बताएं कि क्या आपको अधिक स्पष्टता की आवश्यकता है। यदि आप एक अलग रिसाव चालू के साथ समाप्त होते हैं जो भरोसेमंद नहीं है, तो यह केवल एक बफर, या कुछ की आवश्यकता के साथ सौदा करने का समय है।

मैं रिसाव से उच्च त्रुटि की संभावना देख सकता हूं, लेकिन मैं शर्त लगा सकता हूं कि अधिकांश सीमा पर त्रुटि अपेक्षाकृत कम है, और जब यह है तो आसानी से ठीक किया जा सकता है।


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एक साइड नोट के रूप में, यह एक टन के काम की तरह लगता है, लेकिन यह घटक लागत को कम रखने के लिए वास्तव में अपेक्षाकृत कम काम है।
कोर्तुक

अच्छी टिप्पणी! सॉफ्टवेयर में यह करने के लिए एक शानदार तरीका है। लुक अप टेबल का आपका अंतिम तरीका शायद सबसे अच्छा तरीका है। केवल दोष यह है कि यह खपत ROM है, लेकिन एक MCU पर 8-10 बिट ADC के लिए यह संभव होना चाहिए।
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यह डेटा पर निर्भर करता है, मेरे पास कई अलग-अलग मामले हैं जो 1point अंशांकन पर्याप्त था। बस एक ऑफसेट। और फिर हार्डवेयर में जांच करने के लिए स्वचालित रूप से भुगतान करना बंद हो जाता है।
कोर्तुक
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