Перейти к содержанию

Измерение микровольт с помощью ардуино


Камил

Рекомендуемые сообщения

Добрый вечер!

Есть необходимость измерять напряжение от 0..20 милливольт с точностью до 1 микровольта и передавать значение в комп. Сделал устройство на ардуино нано, АЦП ads1115 (программно установлен диапазон 0..256 милливольт). Перед входом поставил неинвертирующий ОУ OP177, нормирующий сигнал 0..20 мВ до 0..256 мВ. Всё бы ничего, но уровень помех зашкаливает (+-90мкВ). Не работал никогда с такими маленькими напряжениями, понимаю что фонит сеть/радиоэфир. Что посоветуете сделать чтобы загасить помехи? Измеряемый сигнал достаточно медленно изменяется.   

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

5be885d48ca08_.png.54ebc81688d07f41074dedc96e32e173.png

На сколько ваша схема отличается от типового включения? "достаточно медленно" это сколько? Зная частотный диапазон делаются фильтры на R6 R5 Ссм и Сdiff. На ОУ тоже лучше сделать ФНЧ.

Короче задавить верха по максимуму и дифференциальное включение желательно)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

5 минут назад, IMXO сказал:

в ДШ черным по белому написано offset error +/-3 lsb в переводе на русский +/-93,75мкв

Как offset error связана с помехами (noise)? На 8SPS  Effective Resolution 16 бит при FSR ±0.256 V LSB = 7,81мкВ. Про 1мкВ мечтать ТС не нужно, но тем не менее.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

3 минуты назад, IMXO сказал:

на картинках 4-7 наглядно показано как...

Offset Error и Gain Error не связаны c SNR мы ведь говорим об этом. Абсолютная точность измерений это уже следующий момент и решается калибровкой.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Камил сказал:

Сделал устройство на ардуино нано, АЦП ads1115 (программно установлен диапазон 0..256 милливольт). Перед входом поставил неинвертирующий ОУ OP177

Для начала надо выкинуть нафиг ардуйню, затем подобрать хороший АЦП и прочесть правила разводки плат для таких задач и сделать хорошую плату с правильной обвязкой. Только после этого получится нормально измерить сигнал. ads1115 весьма посредственный АЦПатор, в то время как выпускаются спец серии для высокоточных измерений.

Изменено пользователем BARS_
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

11 минуту назад, TDA сказал:

Абсолютная точность измерений это уже следующий момент и решается калибровкой.

ну да конечно, при условии помещения этого АЦП в термостат. о какой калибровке речь, если на дельте 20С плывет 15мкВ....

5 минут назад, TDA сказал:

чем ADS1115 плох

да не чем он не плох, он просто не подходит для задач ТС. а вообще посмотрите характеристики на тот же offset & noise  у древнего AD7714 и все поймете.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

7 минут назад, TDA сказал:

Мне просто интересно чем ADS1115 плох?

Он плох для конкретной задачи. Чтобы проводить такие измерения нужен высокоточный АЦП с правильной обвязкой и разводкой, и питанием от отдельного малошумящего источника с полной гальванической развязкой от МК.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

10 минут назад, IMXO сказал:

ну да конечно, при условии помещения этого АЦП в термостат. о какой калибровке речь, если на дельте 20С плывет 15мкВ....

Диапазон температур ТС не определил. И все таки это точность измерений, а не шумы.

11 минуту назад, IMXO сказал:

да не чем он не плох, он просто не подходит для задач ТС. а вообще посмотрите характеристики на тот же offset & noise  у древнего AD7714 и все поймете.

Да все понятно что 24 битная сигма дельта будет по всем параметрам лучше, но нужно ли это если тут ардуино фигурирует))

Так можно сразу ADS1246 в купе с opa211 советовать. 

9 минут назад, BARS_ сказал:

Он плох для конкретной задачи. Чтобы проводить такие измерения нужен высокоточный АЦП с правильной обвязкой и разводкой, и питанием от отдельного малошумящего источника с полной гальванической развязкой от МК.

Это все правильно, без уточнения задачи тут сложно что-то советовать. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

8 минут назад, TDA сказал:

Так можно сразу ADS1246 в купе с opa211 советовать. 

а смысл? OP177  имеет лучшее показатели, если не рассматривать быстродействие , как по смещению так и по шумам.

ацпшка тоже не ахти, сравнивая со старичками аналоговых девиц 7714 и 7730 , а в сравнении с 7798..99 вообще нервно курит, да и пред им на не нать.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

6 минут назад, IMXO сказал:

а смысл? OP177  имеет лучшее показатели, если не рассматривать быстродействие , как по смещению так и по шумам.

По шумам это не так про смещение я уже говорил. В зависимости конкретной схемы, возможно лучше будет инструментальный ОУ. Про АЦП интересное мнение.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

а что смушает? 7730 в дипе как стоил двадцать лет назад в розницу 25 убитых енотов, в соике 20 , так и стоит и цифру эту отрабатывает полностью.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Понятно, данный АЦП плохо справится в моем случае. Ну а если буду использовать 24бит ad7793, что скажете? Частота изменения сигнала не больше десятка герц 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

6 часов назад, Камил сказал:

если буду использовать 24бит ad7793, что скажете?

На выходе будут те же 90мкВ шума, только с лучшим разрешением :) 

Для начала надо определить источник шума. Замкните накоротко входы ADS1115 и посмотрите, какой шум будет на выходе.

Затем замкните входы у OP177 и сравните уровень шума.

Потом уже присоедините кабель с перемкнутым источником сигнала.

Потом подключите источник сигнала. Может у Вас сам источник сигнала так шумит?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

АЦП - это наименьшая из тех проблем которые у Вас возникнут. Чтобы достоверно замерять микровольты, надо будет для начала минимизировать/компенсировать эффекты термо-ЭДС(гуглим эффект Зеебека).

Можете для понимания некоторых тонкостей загуглить Keithley: Low Level Measurements Handbook - 7th Edition (п. 3.2 Low Voltage Measurements и другие)

Там-же есть и ответ как избавится от шума сети 50гц, см. п. 3.2.8 Line Cycle Interference and Line Cycle Integration

И многое-многое другое...

Изменено пользователем shodan_micron_servis

Мой блог: https://ampnuts.ru

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...