Jump to content

    
Sign in to follow this  
TigerSHARC

Как зависит погрешность измерения от величины измеряемой величины при измерении измеряемой величины непосредственно посредством АЦП,

Recommended Posts

Есть 16 битный АЦП. Диапазон входных напряжений +/-5В.

Нужно измерять амплитуду двух сигналов.

Первый сигнал может иметь амплитуду равную максимальному диапазону АЦП, а второй лишь +/-0,4В.

Вопрос: какой максимальной точности измерения можно бобится для второго сигнала?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что под точностью вы имеете ввиду? Соотношение сигнал/шум ? Нелинейные искажения ?

Сигнал шум можно сильно улучшить увеличив время измерения и соответствующе обработав потом.

Что не избавит вас от спуров в полосе полезного сигнала или нелинейных эффектов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Автор! Перечитываем правила и придумываем информативное название для темы вместо вашего безобразия.

Некоторое время буду ждать...

ну незнаю... давайте вместе думать. "Динамический диапазон АЦП и сигнала. Влияние на точность." подойдёт?

 

Что под точностью вы имеете ввиду? Соотношение сигнал/шум ? Нелинейные искажения ?

Сигнал шум можно сильно улучшить увеличив время измерения и соответствующе обработав потом.

Что не избавит вас от спуров в полосе полезного сигнала или нелинейных эффектов.

я имею ввиду, что сигнал максимальное значение которого всего 0.4В для АЦП с диапазоном +/-5В использует только 8% от динамического диапазона.

При одинаковой длительности измерений сигнал амплитудой 5В будет измерен точнее?

 

а что вы подразумеваете под "соответствующе обработав потом"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

0.8 V меньше 10 V в 12,5 раз. То есть, вы потеряли примерно 4 разряда АЦП. Считайте, что у вас 12-разрядный АЦП. Ну, и всякие шум, нелинейные искажения, немонотонность нужно иметь в виду. А если сигнал периодический, или медленно меняющийся, можно усреднить несколько измерений, и получить отношение сигнал/шум большее.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ну незнаю... давайте вместе думать. "Динамический диапазон АЦП и сигнала. Влияние на точность." подойдёт?

Нет не подойдет. Какой-такой у АЦП диапазон? Это его разрядность и есть. На точность не влияет. Диапазон сигнала - тоже бессмысленная величина..

Пришлось придумать Вам осмысленное название. Как мне кажется....

Для тех, кто не успел, сообщу старое - "АЦП, измерение сигнала"... Отпад.

А по делу скажу, что... погрешность измерения зависит не только от средства измерения.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть 16 битный АЦП. Диапазон входных напряжений +/-5В.

Нужно измерять амплитуду двух сигналов.

Первый сигнал может иметь амплитуду равную максимальному диапазону АЦП, а второй лишь +/-0,4В.

Вопрос: какой максимальной точности измерения можно бобится для второго сигнала?

При прочих равных - относительной (du/u) - в 10 раз хуже, абсолютной (du) - ровно такой же. Если ваш 16 битный АЦП сигма-дельта учтите, что 16 бит - это RMS, на самом деле - 13. Если полоса частот >1 МГц - то по одному измерению без усреднения по большому количеству отсчетов хорошо если будет 13-14 бит

Share this post


Link to post
Share on other sites
а что вы подразумеваете под "соответствующе обработав потом"?

 

..если за интервал измерения произвести значительно больше, чем требует котельников, отсчётов то можно размазать шум по значительной полосе сохранив мощность сигнала в его прежней полосе . Затем полезный сигнал фильтруется от шумов.

Как результат - улучшение соотношения Сигнал /Шум.

Увеличение тактовой частоты АЦП в четверо (от требуемого по котельникову) - эквивалентно увеличению разрядности АЦП на бит. (примерно)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Увеличение тактовой частоты АЦП в четверо (от требуемого по котельникову) - эквивалентно увеличению разрядности АЦП на бит. (примерно)

Неправильно. Правильно - в квадратный корень из четверых.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нет не подойдет. Какой-такой у АЦП диапазон? Это его разрядность и есть. На точность не влияет. Диапазон сигнала - тоже бессмысленная величина..

Пришлось придумать Вам осмысленное название. Как мне кажется....

Для тех, кто не успел, сообщу старое - "АЦП, измерение сигнала"... Отпад.

А по делу скажу, что... погрешность измерения зависит не только от средства измерения.

 

Да, название темы придуманное вами просто шикарное) Спасибо, Татьяна. Не пробовали романы писать? :cranky:

 

 

При прочих равных - относительной (du/u) - в 10 раз хуже, абсолютной (du) - ровно такой же. Если ваш 16 битный АЦП сигма-дельта учтите, что 16 бит - это RMS, на самом деле - 13. Если полоса частот >1 МГц - то по одному измерению без усреднения по большому количеству отсчетов хорошо если будет 13-14 бит

АЦП SAR.

Подскажите статейку или литературу, как вообще по правилам выбрать разрядность? насколько я понял при выборе разрядности целую кучу параметров учитывать нужно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Подскажите статейку или литературу, как вообще по правилам выбрать разрядность?
В первую очередь надо изучить DS на выбранный АЦП, обращая внимание на полосу частот и уровень шума в нужной Вам полосе частот. Не следует забывать про УВХ (когда оно нужно) Очень полезно посмотреть на гистограмму разброса отсчетов при фиксированном входном парамере. А потребная разрядность определяется постановкой Вашей задачи.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть 16 битный АЦП. Диапазон входных напряжений +/-5В.

Нужно измерять амплитуду двух сигналов.

Первый сигнал может иметь амплитуду равную максимальному диапазону АЦП, а второй лишь +/-0,4В.

Вопрос: какой максимальной точности измерения можно бобится для второго сигнала?

 

Может быть стоит взять АЦП с двумя реальными каналами (2 АЦП внутри одной сборки), каждый из которых имеет свой gain? Например, что-то вроде ads1292.

Тогда можно установить 1-му каналу усиление 1, а второму 8. Вот и будет тогда каждое из измеряемых напряжений почти во всю шкалу своего канала.

 

Вот только ads1292 не умеет +/-5V, а только +/-2.5V. Но можно на входе делитель на 2 поставить или ОУ с коэффициентом усиления 0.5. Впрочем, если ОУ ставить, то можно поставить сразу парный, приведя амплитуты обоих каналов приблизительно в один масштаб.

 

Но если уж так хочется обойтись одним АЦП, каждый раз переключая ему каналы, то ведь можно вместе с каналами переключать и gain, дополнительно усиливая тот канал, где амплитуда сигнала ниже.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Неправильно. Правильно - в квадратный корень из четверых.

Был неправ. Спутал с улучшением отношения сигнал/шум (в данном случае - в два раза, что эквивалентно добавлению одного разряда).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this