Jump to content

    

Как правильно откалибровать наклон АЦП

Есть АЦП и полученные с его помощью значения напряжения. Допустим 3096 отсчетов дает нам 200 В. Теперь я замеряю напряжение мультиметром и получаю 220 В. Я хочу откалибровать АЦП умножив его значение напряжения на коэффициент.

post-41333-1384259126_thumb.jpg

Коэффициент получается из системы уравнений:

N1=-U1*(y1-y2)/(x2-x1);

N2=-U2*(y1-y3)/ (x3-x1);

N1=N2=3096; =>

-U1*(y1-y2)/(x2-x1)= -U2*(y1-y3)/ (x3-x1);

k2=k1*(U1/U2);

где k1 – старый коэффициент, k2 – новый коэффициент.

U1–напряжения после пересчета с АЦП;

U2–напряжение измеренное мультиметром

И вот здесь возникает загвоздка. Поскольку я не знаю реального коэффициента наклона. Первый раз я беру k1=1, после этого ввожу в программу новое значение U2, происходит пересчет и получается k1=0.9, но 0,9*200=181; а не 220 как предполагалось. Вопрос: как обычно подходят к калибровке наклона в такой ситуации?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подумайте ещё раз. У Вас х1=у1=0; у2=у3=N=3096; x2=U1=200; x3=U2=220. Дальше понятно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

График то в реальности вряд ли через ноль пройдет :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смещение нуля обычно калибруют аппаратно. А дальше я даже вопрос не совсем понял, в чем сложность.

В конечной точке шкалы вместо 220 показывает 200? Так умножить показания на 220/200=1.1 в любой точке измерения.

При этом полагаем, что шкала измерителя линейна.

Это если программно. А вообще-то, аппаратно и конечная точка калибруется.

Программная калибровка имеет смысл когда есть встроенный бесспорный эталон и его периодически можно измерить. Шить же в каждый экземпляр свой программный коэффициент коррекции - программерство.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Шить же в каждый экземпляр свой программный коэффициент коррекции - программерство.

Проше прощения за назойливость. Т.е. с Вашей точки зрения крутить в каждом экземпляре подстроечники более продуктивно, чем запись калибровочных элементов?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Подумайте ещё раз. У Вас х1=у1=0; у2=у3=N=3096; x2=U1=200; x3=U2=220. Дальше понятно?

-U1*(y1-y2)/(x2-x1)= -U2*(y1-y3)/ (x3-x1)

Тогда все сокращается и получается

y2=y3;

или N=N;

Share this post


Link to post
Share on other sites
Проше прощения за назойливость. Т.е. с Вашей точки зрения крутить в каждом экземпляре подстроечники более продуктивно, чем запись калибровочных элементов?

Да какая тут назойливость, тут вопросы взаимно прояснить нужно.

Подстроечники - наверное да. Их всегда подкрутить можно, даже через пять лет. А что прошито - забыто. Документировать каждый экземпляр?

Да и шить распаянное не всегда можно, оборудование при себе, на рабочем месте иметь необходимо. Регулировщик с отверткой - проще.

Ну и потом, не обязательно подстроечник, можно пару постоянных резисторов заложить и комбинацию перемычек. 90% погрешности выбрать так относительно легко. Я от подстроечников несколько лет назад ушел, как от весьма ненадежных компонентов в дешевом, однооборотном угольном исполнении. Добавки в делителе достаточно хорошо работают. Если все компоненты "из одной пачки", то 3-5% экземпляров приходится подстраивать индивидуально. Остальные - либо без подпайки, либо единообразно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Т.е. с Вашей точки зрения крутить в каждом экземпляре подстроечники более продуктивно, чем запись калибровочных элементов?

Это идет от источников питания, где микроконтроллер, согласно утверждению некоторых участников форума, категорически противопоказан.

Например:

Подстроечники - наверное да. Их всегда подкрутить можно, даже через пять лет. А что прошито - забыто. Документировать каждый экземпляр?

Да и шить распаянное не всегда можно, оборудование при себе, на рабочем месте иметь необходимо. Регулировщик с отверткой - проще.

вызывает улыбку :).

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пмсм, оборванный подстроечник в ОС источника питания - не меньшее зло, чем зависший МК в нём же. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Через две точки на плоскости можно провести одну прямую. Следовательно, двух точек достаточно, чтобы определить наклон прямой и ее смещение относительно начала координат. Математика здесь простейшая.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Через две точки на плоскости можно провести одну прямую.

Причем только одну.

Но на самом деле... Надо проводить прямую (или кривую, если априори неизвестно, что должна быть прямая) через несколько точек методом наименьших квадратов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Пмсм, оборванный подстроечник в ОС источника питания - не меньшее зло, чем зависший МК в нём же. :)

Потому-то от них и ушел. Проблема у меня даже не в самих подстроечниках, а в том, что чистый спирт остался в сказках. Купания в реальном подстроечники не выдерживают через год-два.

Остальное - не, отнюдь не возражаю, нравится кому-то на МК источники делать - делайте.

Имеете право на свое мнение и улыбки. Так же, как и я.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Причем только одну.

Но на самом деле... Надо проводить прямую (или кривую, если априори неизвестно, что должна быть прямая) через несколько точек методом наименьших квадратов.

В старых мультиметрах HP (Agilent) считалось, что характеристика в рабочем диапазоне линейная, а прибор втихаря калибровался по двум точкам с помощью встроенного коммутатора сигналов:

1. вход замыкался с общим проводом. U=0, y=y1.

2. подовался сигнал с источника постоянного известного напряжения в конце рабочего диапазона. U=U0, y=y2

Далее автоматический расчет для прямой y=kU+b, где b=y1 из 1. k=(y2-y1)/(U0-0).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос: как обычно подходят к калибровке наклона в такой ситуации?

Вы уже допустили ошибу....

 

проще уж калибравать примерно так:

 

то, что 3096 отсчетов дает 200 В знаете только Вы, для АЦП - пофиг.

если точно знаете про линейность, то просто загоняете в контролер измеренное значение 220В. а дальше примерно так:

220/3096=К1 (можно посчитать зарание один раз).

К1* количество отсчетов = напряжение.

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites

А можно ли калибровать например зная только начальный коэффициент = 1 и значение напряжение полученное при этом коэффицинте с АЦП и измеренное мультиметром напряжение, т.е. на основе старого коэффициента и двух значений напряжения получить новый коэффициент?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this