Смещение сигнала для АЦП

[RIMUS1989i]

Добрый день. Опять про АЦП. Понадобилось измерять аналоговый сигнал в диапазоне от 0.5 до 3.5 вольт. Опорное напряжение 2.5 вольта как для АЦП так и для ОУ, питание 5вольт. ИОН один на все каналы АЦП и ОУ. Всего их 6. Набросал схему с двумя каскадами, первый смещает и усиливает 0-4в. второй повторяет и после второго стоит делитель. Прошу проверить и высказать замечания. Заранее спасибо.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[yaroslav.s]

все что до второго оу нарисовано неправильно

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[RIMUS1989i]

@yaroslav.s Поясните. 

Upd

Увидел только перепутаны 2 и 3

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[yaroslav.s]

и так не будет

зачем вообще усиливать и смещать, если напряжение само по себе в положительной зоне?

[Реклама]

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

[RIMUS1989i]

чтобы не тратить разряды АЦП на 0.5 вольта.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

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

[Lexter]

6 часов назад, RIMUS1989i сказал:

Прошу ... высказать замечания.

Это только кажется, что если сместить напряжение, то будет точнее. Чтобы точность как минимум не ухудшилась, смещение (фактически - вычитание) надо делать с точностью не хуже единицы младшего разряда АЦП. Прикиньте, какая точность нужна от источника напряжения смещения, от операционников.

Посчитайте и сравните точность того, что вы делаете, с потерей 0,5 В в начале шкалы АЦП. Чтобы прикинуть в уме, вспомните, что использование только половины диапазона входного напряжения АЦП - это потеря всего одного младшего разряда в результате.

Меняем шило на мыло, да ещё добавляем кучу деталей и недешёвый прецезионный ИОН...

То, как вы хотите сделать, оправдано только если это по крайней мере не ухудшает точность. Вот например сместить и растянуть на весь диапазон АЦП напряжение плюс-минус 1 вольт около 12 (т.е. когда надо измерять только в диапазоне от 11 до 13 В), - тогда есть смысл так делать, если жаба не задушит поставить 0,1% ИОН и такой же точности резисторы.

Прежде, чем бросаться трясти, полезно подумать.

Изменено 18 октября, 2021 пользователем Lexter

[Реклама]

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

[yaroslav.s]

в данном случае не только вычитание, но еще и умножение:) ведь из диапазона 0.5 до 3.5 вольт сделать 0-5 одной операцией не получится:) а пару младших разрядов АЦП можно легко потерять не только на неидеальность ион, оу и резисторов, но еще и на неправильной разводке земель в готовом устройстве

[RIMUS1989i]

@RIMUS1989i Вот поэтому здесь и задал вопрос, стоит это делать или нет. Вторую часть (повторитель, делитель) придется оставить в любом случае, т.к. измеряемое напряжение выходит за пределы  измерения АЦП.

Всем спасибо.

[Starichok]

@RIMUS1989i , судя по вставленному тобой твоему же нику, ты обращаешься сам к себе?

[RIMUS1989i]

@Starichok Добрый день. Странный глюк. Обращался к @Lexter

[_abk_]

1 hour ago, RIMUS1989i said:

Вторую часть (повторитель, делитель) придется оставить в любом случае, т.к. измеряемое напряжение выходит за пределы  измерения АЦП.

А что, разве нельзя опорное 3,5 В сделать? Что за АЦП?

[RIMUS1989i]

5 минут назад, _abk_ сказал:

А что, разве нельзя опорное 3,5 В сделать?

Тоже верно. ИОНа на фиксированные 3.5 нет, можно также через делитель.Взять ИОН на 4.096 и после него поставить делитель. Или есть более точная 0.5% TL431BQDBZRQ1...

13 минут назад, _abk_ сказал:

Что за АЦП?

MCP3208

[BARS_]

12 минут назад, RIMUS1989i сказал:

зять ИОН на 4.096 и после него поставить делитель.

А что мешает просто поставить 4,096В.? С какой точностью вообще требуется измерять?

[yaroslav.s]

поставите после ИОНа делитель на обычных резисторах - опорное будет плавать в зависимости от температуры:)

[RIMUS1989i]

59 минут назад, yaroslav.s сказал:

на обычных резисторах

Так я и не собираюсь на обычных. Поищу более точные 0.1-0.5%

1 час назад, BARS_ сказал:

А что мешает просто поставить 4,096В.?

Диапазон измерений от 0.5 до 3.5 в.  Опять тратить разряды АЦП.

В начале с 0.5 вольтами можно смериться, как-раз идентифицировать обрыв цепи измерения, а выше 3.5  можно конечно и К.З. , но для этого можно и до 3.6-3.7 вольт поднять диапазон измерений.

12 бит не так уж много.

1 час назад, BARS_ сказал:

С какой точностью вообще требуется измерять?

С максимально возможной. При измерении 0.5 - 3.5 потеряю около 580 единиц АЦП при ИОН 3.5в, а при ИОН 4.096 уже 1096.

[BARS_]

19 минут назад, RIMUS1989i сказал:

12 бит не так уж много.

Это очень много. В тех же осциллах АЦП всего 8 бит стоят...

 

20 минут назад, RIMUS1989i сказал:

а при ИОН 4.096 уже 1096.

И один разряд АЦП все равно даст 3мВ, неужели этого мало? Вы думаете, стадо делителей даст точность выше? Какой, кстати, ИОН будет стоять?

[Starichok]

44 минуты назад, RIMUS1989i сказал:

Диапазон измерений от 0.5 до 3.5 в

а что мешает 0,5-3,5 Вольта превратить в 0-4 Вольта первым ОУ? тогда и стандартная опора 4,096 хорошо подойдет, без потерь разрядов и битов ...

[RIMUS1989i]

26 минут назад, BARS_ сказал:

Какой, кстати, ИОН будет стоять?

ИОНа пока нет. Вот есть на чид MCP1541T-I/TT - 1%  - 69руб., 4.096 или, как выше писал TL431BQDBZRQ1 - 0.5%, 2.5-36в - 47руб.. Есть точнее и дороже...

@Starichok Вот теперь совсем запутали. Да действительно можно так, как Вы, сказали. Но что лучше? я уже в замешательстве.

Подать напрямую в АЦП, с ИОН 4.096 - потеряю разряды. Понижается точность, из-за потери разрядов.

Сделать на ОУ 0-4в., будет куча деталей которые нужно выбирать более точные... Повышается стоимость, для хорошей точности.

[yaroslav.s]

А в чем вообще цель? Что измеряем и для чего?

[BARS_]

6 минут назад, RIMUS1989i сказал:

Вот есть на чид MCP1541T-I/TT - 1%  - 69руб., 4.096 или, как выше писал TL431BQDBZRQ1 - 0.5%, 2.5-36в - 47руб.

Что дает точность напряжения по выходу 4 мВ, а у TL431 параметры будут сильно зависеть от температуры, да и ИОН она по сути не является. 

 

11 минут назад, RIMUS1989i сказал:

Понижается точность, из-за потери разрядов.

ИОН все равно дает точность хуже, чем разряд АЦП. Чем 3 мВ точность не устраивает? Сколько тогда нужно?

[RIMUS1989i]

@yaroslav.s Задача мерить давление 0 - 10кг/см2. с максимальной точность. Сейчас посыпятся вопросы, а какой датчик, тебе мало точности в 1 сотку и т.д.. На данном этапе не важно какой будет датчик. Сейчас стоит задача максимально выжать точности из АЦП. И как правильно преобразовать данный диапазон 0.5-3.5в. Когда с этим разберемся, в любой момент можно коэффициенты подкрутить делителями, и поменять датчик на более точный. 

35 минут назад, BARS_ сказал:

Чем 3 мВ точность не устраивает? Сколько тогда нужно?

Вся точность измерения также зависит от первичного преобразователя, в моем случае это датчик давление, и она (погрешность) суммируется на всех этапах, это я думаю всем понятно. Вопрос состоит в том как все таки правильно преобразовать диапазон. Чтобы тут еще не накосячить. Как говорит один знакомый: делай хорошо, х...(плохо) оно само получится.

Как посоветовал @Starichok  действительно кто мешает так сделать.

[yaroslav.s]

Тогда ищите по ключевым словам "Инструментальный усилитель на ОУ", нужен будет только ИОН для вычитания 0,5 вольт

[RIMUS1989i]

6 минут назад, yaroslav.s сказал:

ИОН для вычитания 0,5 вольт

А как же для АЦП?

[yaroslav.s]

а причем тут АЦП? вам нужно 2 ИОН, один опора для 0,5 вольт для инструментального усилителя, другой для АЦП. Это если говорим про высокую точность измерения

Изменено 20 октября, 2021 пользователем yaroslav.s

[BARS_]

10 минут назад, RIMUS1989i сказал:

максимально выжать точности из АЦП.

Ну тогда и комлпектующие надо подбирать не из самых дешманских из ЧиД. Можно взять тот же ADR45 серию. Они, кстати, и на 3,3В бывают.

 

11 минут назад, RIMUS1989i сказал:

можно коэффициенты подкрутить делителями

И перечеркнуть этим все предыдущие достижения в точности измерения.

 

13 минут назад, RIMUS1989i сказал:

И как правильно преобразовать данный диапазон 0.5-3.5в

А теперь если взять и посчитать. Сделаем допущение, что диапазон сдвинут в 0, значит полная шкала 3В. Если ставим опору а АЦП в 4,096, получаем 1мВ/бит, а если 3В, то 0,7мВ/бит. И смысл городить огород, когда достаточно просто сдвинуть шкалу в 0? Только опять же, для того, чтобы ловить милливольты питание ОУ тоже должно быть соответствующего качества, и сам ОУ должен быть с малым дрейфом. Вот только вопрос, нужна ли такая точность для датчика давления? А точнее, оправдают ли себя такие финансовые вложения?...