Я хочу измерить напряжение постоянного тока от 1 мВ до 10 В.
Я буду использовать плату STM32L053C8T6 Discovery.
Я хочу использовать опорное напряжение 3,3 В. Я знаю, что если вы хотите измерить напряжения, превышающие опорное напряжение, вам нужно использовать делитель напряжения.
Но что, если я хочу измерить напряжение, например, 1 мВ? Есть ли у вас какие-либо предложения, как это сделать?
Этот микроконтроллер имеет 12-битный АЦП, что означает, что вы получаете как этап квантования; в вашем случае это около 0,8 мВ.
На практике вы обычно получаете шум, а эффективное число битов (ENOB) ниже.
Итак, в этом случае у вас есть два варианта:
Я укажу, что быть с точностью до 1 мВ в диапазоне 10 В нетривиально с точки зрения аналогового сигнала, поэтому: усиливайте!
Вы можете сделать что-то вроде использования усилителя с переменным усилением (или аттенюатора с переменным ослаблением), чтобы отрегулировать амплитуду вашего сигнала, если усиленный сигнал превышает диапазон 3,3 В (обязательно защитите свою ИС от перенапряжения).
Я занимаюсь обработкой сигналов. Большинство людей хотят иметь разрешение 0,01 мкВ, даже не принимая во внимание качество сигналов, которые они оцифровывают — есть вероятность, что вы не получите значимого сигнала при разрешении 1 мВ из-за наложенного шума!
Одним из способов извлечения сигналов из минимального уровня шума (даже самого низкого бита квантования, но только если у вас достаточно шума!) является передискретизация :
Как вы, наверное, знаете, при дискретизации аналогового сигнала необходимо убедиться, что самая высокая частота сигнала меньше половины частоты дискретизации. Из-за этого (и вы не хотите, чтобы все паразитные высокочастотные сигналы вносили шумовую энергию), у вас всегда есть аналоговый фильтр сглаживания , обычно фильтр нижних частот (например, простой RC) перед вашим АЦП. .
Если теперь вы позволите вашему АЦП работать на гораздо более высокой частоте, чем это необходимо (например, самая высокая частота в вашем сигнале 1 кГц, частота дискретизации АЦП 100 кГц, следовательно, 50-кратная передискретизация), а затем цифровой фильтр нижних частот, вы получите более тонкое квантование коррелированного сигнала в вашем наблюдении и увеличение SNR. Может быть, это решение вашей проблемы с выборкой!
Но это как со всем в технике: то, что вы должны делать, зависит от того, чего вы хотите достичь и с чем вам нужно работать; Я могу только призвать вас задать вопрос, объясняющий ваши планы и проблемы, с которыми вы столкнулись при оцифровке вашего сигнала, а также что это за сигнал на самом деле и почему вам нужно его семплировать! Такие вопросы всегда интересны.