Фактическая точность АЦП

Я проверил довольно много таблиц данных АЦП и немного смущен относительно фактической достижимой точности АЦП.

Возьмем этот АЦП для этого примера (ADC MCP3422): http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/22088c.pdf

Наиболее важные характеристики:

  • 18-битный АЦП (для 3,75 SPS, без пропущенных кодов)
  • Встроенное опорное напряжение (VREF): Точность: 2,048 В ± 0,05 %
  • INL: 10 частей на миллион полного диапазона шкалы
  • GAIN ERROR от 0,05 до 0,35 % (PGA = 1, включая все ошибки встроенного PGA и VREF)Электрические характеристики 2

Инструментальный усилитель будет подавать сигнал в диапазоне 0-2 В на этот АЦП (несимметричный). Этот АЦП не будет использовать PGA (так что: PGA = 1). Принимая только спецификацию «Ошибка усиления», он может быть отключен до 0,35%, поэтому, что касается таблицы преобразования, которую я прикрепил ниже, уже будет получен только 10-битный АЦП макс. . Я не включил все другие ошибки из спецификаций, которые я опубликовал до сих пор. Я смотрю на это неправильно и могу ли я получить достойную точность от этого АЦП (фактически полезные биты 14 = <)?

Спасибо.

Коэффициенты преобразования спецификации

Ты потерял меня там, партнер. Слишком много вопросов и одни досужие домыслы. Подробности — это хорошо, но вам нужно сузить круг вопросов до конкретных и наиболее важных вопросов, заканчивающихся знаком «?». В его нынешнем виде он слишком широк, чтобы ответить несколькими абзацами.
@Sparky256: Спасибо за отзыв. Попробовал немного сузить...
ENOB вычисляется из SNR, включая случайный шум и гармонические искажения. Таким образом, ошибки смещения и усиления не учитываются, поскольку они не влияют на SNR.
@analogsystemsrf: Понятно, спасибо. Тогда я думаю, что ENOB - это не тот термин, за которым я последую. Глядя на таблицу, которую я предоставил (коэффициенты преобразования спецификаций), ошибка 0,1% составляет 1 часть из 1000, то есть 1000 частей на миллион. Таким образом, ошибка усиления 0,35% сделает этот АЦП уже плохим ~ 10-битным АЦП?
Общая ошибка измерения — это один из терминов, который вы, возможно, захотите изучить. Ошибка усиления может быть важной, а может и не быть, зависит от приложения.
Вы путаете разрешение и точность. Это все еще 18 бит, если в вашей системе нет шума. Точность, которую вы запрашиваете, очень трудно достичь из коробки. Вам, вероятно, потребуется откалибровать его, чтобы сделать его точным.
@TemeV: Итак, откалибровав, я могу получить требуемую точность? Как мне откалибровать в моем случае? Я полагаю, сокращая входные данные и изучая начальное смещение/значение и компенсируя его (добавляя или вычитая его) в программном обеспечении после его оцифровки?
Обычно вам необходимо измерить по крайней мере смещение и ошибку усиления, затем вычесть смещение и умножить ошибку усиления. Также может быть нелинейность, поэтому вам, вероятно, потребуется несколько точек измерения, а затем сформируйте справочную таблицу для значений компенсации. Затем возникает температурный дрейф... Все зависит от того, чего вы пытаетесь достичь.
@TemeV: Думаю, я узнаю эти значения, применяя КОРОТКО на входе инструментального усилителя, а затем проверяя на выходе АЦП, какие значения я получаю? Потом это компенсировать? Как мне узнать значения для справочной таблицы? Любые лучшие практики? Спасибо!
Подайте на него известные сигналы и проверьте, какое значение показывает АЦП Instrumentationtoolbox.com/2013/08/…

Ответы (1)

Существует множество различных ситуаций измерения, поэтому существует множество различных спецификаций «точности».

Вас может заинтересовать полная точность. Если у вас есть эталон NPL 1v, то как хуже всего его воспримет система ADC. Когда вы суммируете все возможные источники неточности (ошибка эталона, смещение нуля, ошибка усиления, контактный потенциал на входах системы и т. д.), это может выглядеть очень плохо.

Однако существуют и другие ситуации, когда некоторые из этих условий снижения точности не имеют значения. Вас может заинтересовать, какой шум распространяется при измерении 1 В за несколько секунд (SNR), чтобы можно было откалибровать и измерить. Вам может быть интересно, насколько он меняется от месяца к месяцу (долгосрочная стабильность). Вас интересует, считываются ли 2x этот ввод и 3x этот ввод как 2x и 3x (линейность). Вас могут заинтересовать искажения высокого порядка на мелкомасштабной синусоиде (монотонность и дифференциальная линейность). Возможно, вы выполняете логометрическое измерение (скажем, на весах), где опорное напряжение не имеет значения.

В зависимости от сочетания спецификаций тот или иной АЦП может быть лучше для конкретного приложения. Именно поэтому производители пишут такой подробный (для нуба, запутанный) техпаспорт. Поймите свое приложение и какие спецификации важны, а затем смотрите только на них.

Спасибо за ваш ответ! Позволяет assmue темп. и долгосрочный дрейф не важен, и мой АЦП довольно хорош в отношении линейности. В этом случае я мог бы откалибровать его и компенсировать ошибки / смещения АЦП в программном обеспечении, верно? Подать на вход известное напряжение и посмотреть, какое цифровое значение я получу, а затем вычесть его из моего конечного значения? Любые другие лучшие практики или советы? Или я ошибся?
Примените два разных напряжения и проведите между ними прямую линию ay=mx+c. Это калибрует усиление и смещение одновременно. Если вы применяете только одно калибровочное напряжение и настраиваете одно неизвестное, то вам приходится делать (возможно, необоснованные) предположения о другом. Конечно, одно из ваших известных значений может быть 0 В, так что это и другое напряжение составляют 2. Если АЦП имеет значительный входной ток смещения, тогда будет разница между разомкнутой цепью и коротким замыканием «0 В». Если это так, используйте АЦП с тем же импедансом, с которым вы его калибруете.
Фактическая точность АЦП
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v