Амплитудное или СКЗ шумов ИОН в спецификации указывается для определённой полосы частот, например 0,1-10 Гц. А у АЦП эффективная полоса может быть задана (и наверняка будет) иная, чем в спецификации. Кроме того, по спектральной плотности мощности шума по частоте ИОНы тоже не одинаковы. Например, ИОН может оказаться с преобладающей 1/f компонентой, и тогда можно интегрировать хоть вечность
и куда крестьянину податься что тут можно сделать, кроме индивидуального подбора ИОН в пару к АЦП по шумам? P.S. ну или подбора АЦП в пару к ИОН, так как, например, ad588bq и ltc2400 стоят примерно одинаково по даташиту lm399 имеет полное право шуметь на 50мкВ в диапазоне 10Гц-10КГц, как-то это многовато. сюда только ФНЧ или есть еще какие-то средства обойти такую грустную историю?
собирал на STM32F030, MCP3551, опора REF3125/5025 или совместимая по выводам, термостатирование всей измерительной платы, при стабильном входе непрерывное накопление для фильтрации шума, есть вывод CSV в UART:
делитель на джамперах и резисторах С5-60/61 0.01/0.005%, при измерении сопротивления верхнее плечо замыкается, нижнее 1К или 10К, Rx включается ратиометрически между Vref и +входом, при измерении тока верхнее плечо замыкается, нижнее отключается, внешний шунт включается между + и -:
Заголовок сообщения: Re: Хочу собрать качественный мультиметр - буду рад советам
Добавлено: Вт фев 21, 2017 22:08:48
Первый раз сказал Мяу!
Зарегистрирован: Ср сен 17, 2014 19:56:56 Сообщений: 39
Рейтинг сообщения:0
0xFF писал(а):
ибо топикстартер возможно не имеет достаточной квалификации, но и направить на путь истинный тоже возможности нет
Я действительно не имею достаточной квалификации в данной области (у меня опыт только в различной автоматике), собственно поэтому и открыл тему на форуме, но что направить на путь истинный нет возможности, то это абсолютно не верно и я в этой теме и в других столько почерпнул, что проект полностью остановил до выяснения всех тонкостей (правда и долгоиграющий капитальный ремонт дома повлиял), так что теперь от первоначальных решений осталось мало что. Самое важное это ИОН и с учётом полученной информации в разных темах поменял опору, в итоге с учётом не только ТКН и возможности получить бесплатно сэмплами, но и шума и термического гистерезиса, выбрал LTC6655BHMS8 (герметичный корпус, ТКН менее 2ppm/C, двойной пиковый шум 0.25ppm 0.1-10 Гц, термический гистерезис 5ppm при изменении от 0 до 70 гр.), что значительно лучше первоначального выбора. Для буферов набрал разные качественные микросхемы (напр., ADA4528-2 и подобные), АЦП остаётся прежним - AD7190 из-за прекрасных характеристик, но вот всё не решил, делать ли по принципу дифференционального вольтметра или нет. Ещё понял, что надо хорошее экранирование, так что решил использовать не пластиковый корпус, а металлический. Ну и нужна хорошая плата, так что потребуется ещё время.
Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.
Есть еще такая штука: LTC1043 - Dual Precision Instrumentation Switched-Capacitor Building Block на ней можно строить особо точные делители и умножители напряжения, без применения особо точных компонентов.
Еще вариант на ней, можно построить входной каскад где конденсатор будет полностью развязывать входную цепь, синхронизируя переключения конденсатора с АЦП, получим отличный шумодав - но это я так думаю, хотя вроде работать должно ...
LTC6655 - посмотри на долговременный дрифт ... 60 ppm , С ацп при всем правильном включении вытаскивается 24бит при 5Вольт базовых, это 0.3 микровольт на шаг, или корми 5/3 В опорное, получишь 0.1 микровольт на шаг. А термический коэффициент опорного 2 микровольта на градус (если повезет) . Как то класс ацп не совпадает опорным - ну это фигня , потом можно заменить, если все будет правильно.
Я бы модульно делал, плата с опорным напряжением, плата с входными усилителями/делителями, проще экранировать ( из медной фольги делаешь коробочку все закрываешь как пример ВЧ усилители), проще заменить если где ошибся, а не все переделывать ....
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
Заголовок сообщения: Re: Хочу собрать качественный мультиметр - буду рад советам
Добавлено: Чт фев 23, 2017 19:31:53
Первый раз сказал Мяу!
Зарегистрирован: Ср сен 17, 2014 19:56:56 Сообщений: 39
Рейтинг сообщения:0
0xFF писал(а):
LTC6655 - посмотри на долговременный дрифт ... 60 ppm
Я ошибся в предыдущем посте, я имел ввиду LTC6655 в герметичном безвыводном корпусе LTC6655BHLS8 (без буквы М), у них и дрейф (20ppm) и гистерезис меньше, чем у пластиковых, так что можно реже проводить калибровку.
0xFF писал(а):
С ацп при всем правильном включении вытаскивается 24бит при 5Вольт базовых, это 0.3 микровольт на шаг, или корми 5/3 В опорное, получишь 0.1 микровольт на шаг. А термический коэффициент опорного 2 микровольта на градус (если повезет) . Как то класс ацп не совпадает опорным - ну это фигня , потом можно заменить, если все будет правильно.
Не забывайте про шум АЦП, который при усилении 1 (т.е. на максимальном напряжении) даже у такой малошумящей, как AD7190, составляет несколько микровольт полного размаха (от нижнего пика до верхнего пика), усреднением можно несколько улучшить, но будет очень медленно, плюс есть интегральная нелинейность, так что при нормальной скорости даже с AD7190, несмотря на его малый шум и интегральную нелинейность, честно можно сделать только 5.5 разрядный вольтметр, поэтому и решил не использовать термостабилизированные ИОН.
0xFF писал(а):
Я бы модульно делал, плата с опорным напряжением, плата с входными усилителями/делителями, проще экранировать ( из медной фольги делаешь коробочку все закрываешь как пример ВЧ усилители), проще заменить если где ошибся, а не все переделывать ....
Именно так и собираюсь делать и уже готовы маленькие платки на отдельные модули, а также имеются готовые маленькие алюминиевые коробочки, вот только ремонт мешает.
Заголовок сообщения: Re: Хочу собрать качественный мультиметр - буду рад советам
Добавлено: Сб мар 18, 2017 22:06:31
Поставщик валерьянки для Кота
Карма: 66
Рейтинг сообщений: 3189
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2173 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:1
К сожалению впереди идущий не только не поотставлял грабли в сторонку, но и расставил много новых Просто диву даёшься, как можно так легкомысленно относиться к проектированию аналого-цифровых устройств. А при чтении про борьбу с помехами вообще вспоминается путь китайских пионеров, которые сами создавали себе проблемы, чтобы их успешно преодолевать.
Заголовок сообщения: Re: Хочу собрать качественный мультиметр - буду рад советам
Добавлено: Вс мар 19, 2017 08:23:43
Поставщик валерьянки для Кота
Карма: 66
Рейтинг сообщений: 3189
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2173 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:1
Не знаю, что там конкретно рассматривать, т.к. в коде я не разбирался. Если применённый автором рекурсивный IIR фильтр, то он нужен только для того, чтобы побороть последствия ошибок в аналоговой части. Сама по себе LTC2400 обеспечивает RMS шума 0,3 ppm, чего вполне хватает для вольтметра со стабильными 6 десятичными разрядами.
Мне вот интересно, у ОУ вход же имеет сопротивление, и имея такой делитель на каждом из делений будет своя погрешность из-за внутреннего сопротивления ОУ? и соответсвенно под каждый сегмент делителя нужно рассчитывать программно делитель?
Вопрос туповат но с такими точностями никогда не работал.
tar, в ответе Mickle самый первый вариант схемы, потом ее переделали и обошлись без переключений делителя, т.е. один делитель на весь диапазон при входном сопротивлении около мегаома http://youtu.be/CiTPUmqE3Yg?list=PLUMG8 ... G144Nne9pq
Добавлено after 5 hours 13 minutes: как обычно, Mickle прав - без такого усреднения оно не взлетает с ним как бы и взлетает, если качественно откалибровать, но так, очень неспеша и низенько-низенько на фотке показания совпали, но это случайно, обычно 3-5 ЕМР разницы
Как бы из моего мелкого опыта ... Если ловить микровольты ... Питание аналоговое и цифровое разделить , на аналоговое добавить много разных фильтров. и 2000 мкф. Поставленное 10 мкф по питанию как то тускло ... ОУ с одно полярным питанием имеет 30-40дб хуже ( а то и более) подавление грязи итд. Нужно 2-х полярное. Даже если на прототипе собирать, то землю проводочками от каждой точки в одну общую. Аналоговая земля отдельно, цифровая отдельно . Конденсаторы шунтирующие в правильном месте итд ... Цифру и аналог разнести подальше , физический. Выход образцового источника я бы зашунтировал конденсатором , будет меньше шумов ...
0xFF, там у забугорного гражданина самое ценное это обработка-усреднение данных а железо для микровольт, понятно, что на макетнице не делается, платку лепил для проверки, насколько хорошо делят на 3 и 4 свежие ltc1043
входное 10.00006В (lm399ah+op97f) по даташитной схеме portable calibrator 3,33334-3,33335 8 штук, одна дала 3.33358, одна не запустилась замеры делались домашним k2000, поверка конец февраля, перепроверялись рабочим имуществом от того же производителя с цифрой 2001 цифр деления на 4 сейчас под рукой нет, там примерно такая же картина
P.S. вру, не такая же не нашел результатов четвертования с mks 02, которые стояли в платке с делителем на 3, есть только с mkp10, с которыми пришлось подкручивать буферный ltc1050, сорри.
update: протравил двустороннюю платку под делитель на 4 и разные типы конденсаторов. желтая трухольная керамика дает ошибку деления >100 ppm, mkp10 в экране до 5 ppm, с mks2 погрешность замерять не удалось.
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 20
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения