Форум РадиоКот

a_skr писал(а):ну правильно. чтобы нормально измерять 5В (по "ТЗ" топикстартера) рассчитываем Vref так, чтобы Vref - 1 LSB = 5В. и получится красивая симметричная картинка с шагом квантования Vref / 1024 = 5В / 1023.

Вы пишите такие же глупости, как и Болек.
Последний интервал от Vref - 1 LSB до Vref ТОЖЕ ВХОДИТ В ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ.
Разберитесь с понятием цифрового сигнала...

DrHlus писал(а):Класная тема для холивара

Холивар тут может быть только для НЕ ПОНИМАЮЩИХ СУЩЕСТВА.
Холивар - это вкусовщина (мнение), а тут нет место мнению, тут все четко математически описано.

Попробую объяснить существо проблемы тем, кто считает несущественным рассмотрение этого вопроса.
Неопределенность входных сигналов для конкретного выходного кода АЦП по существу означает ШУМ КВАНТОВАНИЯ АЦП. И как любой шум он может ФИЛЬТРОВАТЬСЯ. На этом построено УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗРЯДНОСТИ А/Ц преобразования через суперсемплинг. То есть делают ИЗБЫТОЧНЫЕ преобразования (естественно с потерей времени), получают массив измерений, а затем массив суммируют. Полученная сумма и есть результат преобразования с увеличенной разрядностью.
Фактически, применяется фильтрация КИХ в прямоугольном окне. Можно так же применять и КИХ с непрямоугольным окном и БИХ. Таким образом интегральное значение шума уменьшается и мы получаем КОРРЕКТНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗРЯДНОСТИ. Только нужно помнить, что нелинейность преобразования и оффсет входного сигнала не изменяются...

Вот так "несущественный" вопрос оказывается ВЕСЬМА ВАЖНЫМ.
И таким образом доказывается, что диапазон измерений простирается ДО ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

ЗЫ. Надо при этом понимать, что сам процесс суперсемплинга и увеличение разрядности применимы лишь в том случае, когда шум исходного аналогового сигнала выше шума квантования. Если он ниже, то необходимо прибавить к сигналу собственный шум до необходимого значения.

В прошлом посте я несколько коряво выразился, но если АЦП построен так, что ошибка квантования составляет ±0.5 LSB, как у AD7892, то видно, что диапазон измерений расположен несимметрично: первый переход кода происходит на 0.5 LSB от нуля, а последний - на 1.5 LSB от FSR:



Можно ли сказать, что Vref входит в диапазон измерений, это вопрос. Во всяком случае, для ЦАП всё очевидно: Vref не входит в диапазон его выходных напряжений.

КРАМ, Ваша картинка обеспечивает максимальную основную погрешность измерения.
Чтобы обеспечить минимальную погрешность, возможные пороги переключения должны быть расположены симметрично (выше и ниже) относительно точки шкалы, примерно так:
Кроме того, приведенная выше картинка обеспечивает беспроблемный переход к биполярному измеряемому сигналу,
Ваш же АЦП в районе 0 имеет удвоенную погрешность измерения при биполярном входном сигнале.

Уважаемые КРАМ, Леонид Иванович, Gudd-Head и т.д.
Знакомы ли Вы с содержанием ГОСТ 14014, ГОСТ 22261 и еще кучки из более чем 30 наименований стандартов, относящихся к разработке и производству измерительных приборов?
А случалось ли Вам в Вашей, несомненно богатой, практике самостоятельно разрабатывать измерительные приборы (не поделку на коленке, а которые включены в реестр средств измерения) класса точности 0,1 или 0,2?
Не просто поучаствовать в коллективной работе, а выполнить ее с нуля самостоятельно:
от выбора элементной базы и разработки принципиальной схемы с программным обеспечением до разработки комплекта документации (ТУ, ПМ и т.д.), с согласованием их (документов) у главного метролога, главного прибориста, начальника ОТК, проведения собственных испытаний и представления на испытания в ЦСМ, подготовки серийного производства прибора?

А случалось ли Вам разрабатывать методику регулировки при производстве и методику поверки прибора так, чтобы результаты регулировки (поверки) полностью не зависели от того, кто ее (регулировку или поверку) проводил? Например, регулировщик пришел на работу с глубокого похмелья или у регулировщицы ПМС и т.п.?

Если нет, то позволю себе процитировать великую Ф.Раневскую: "... пионэры, возьмитесь за руки и идите в жопу!".


P.S. На этом цирк заканчивает свои гастроли , отпуск подошел к концу, пора на работу.

bolek писал(а):КРАМ, Ваша картинка обеспечивает максимальную основную погрешность измерения.
Чтобы обеспечить минимальную погрешность, возможные пороги переключения должны быть расположены симметрично (выше и ниже) относительно точки шкалы, примерно так:

Код: Выделить всё

    00        01        10         11
_________|_________|_________|___________|
    |         |         |          |
    0        1.6(6)    3.3(3)      5 (В)

Кроме того, приведенная выше картинка обеспечивает беспроблемный переход к биполярному измеряемому сигналу,
Ваш же АЦП в районе 0 имеет удвоенную погрешность измерения при биполярном входном сигнале.

Послушайте, Болек.
А к чему Вы мне пишите тут прописные истины? И при чем тут АБСОЛЮТНЫЕ величины? Разве тут шел разговор о них?
Вы жертва методик.
Ясен пень, что нужен офсет на полЛСБ. Но это НИКАК НЕ МЕНЯЕТ РАЗМЕР ЛСБ. Абсолютный, притом, размер.
Вы изначально писали ЧУШЬ. Причем с апломбом. Теперь пытаетесь доказать, что имели ввиду не опорное напряжение, а нормативный "верхний предел измерений". Причем стыдливо умалчиваете, что нормативность, в данном случае, - понятие ТЕМАТИЧЕСКОЕ и КОРПОРАТИВНОЕ.Т.е. когда пишут даташиты, то не могут учитывать метрологические стандарты в разных странах и в разном времени, а также схемотехнику применения, потому ОПИСЫВАЮТ УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕИЯ ПАРАМЕТРОВ. А задача разработчика состоит в том, чтобы трансформировать эти параметры в свои. Причем ГРАМОТНО.
Так кого тут послала Фаина Георгиевна? По моему Вас, любезный Болек...
Отдыхайте...
ЗЫ. ... и запомните, пальцы веером держать опасно - можно их сломать.
ЗЗЫ. В своей картинке Вы самовольно разместили 5 вольт (ОПОРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ) в середине диапазона 11, что, мягко говоря, подтасовка... Пять вольт не могут двигаться в АЦП. АЦП имеет ФИКСИРОВАННЫЕ соотношения напряжений и кодов. А двигать и масштабировать Вы вольны в СВОЕЙ СХЕМЕ ПРИМЕНЕНИЯ.

bolek писал(а):Чтобы обеспечить минимальную погрешность, возможные пороги переключения должны быть расположены симметрично (выше и ниже) относительно точки шкалы, примерно так:

Кто ж спорит. Но то, что Вы нарисовали, не соответствует тому, что есть в реальных АЦП.

bolek писал(а):Ваш же АЦП

Нет никаких ваших, наших АЦП, есть реальные АЦП, которые выпускаются в виде интегральных схем. И они работают иначе, чем Вы представляете. Никто не мешает Вам создать свой АЦП, вот тогда и будете рассказывать про его принцип работы.

bolek писал(а):Знакомы ли Вы с содержанием ГОСТ 14014, ГОСТ 22261 и еще кучки из более чем 30 наименований стандартов, относящихся к разработке и производству измерительных приборов?

Измерительными приборами в основном и занимаюсь, причем для производства, с метрологией проблем не испытывал. Но это не имеет никакого отношения к обсуждаемой здесь теме. Как ни крути, 10-разрядный АЦП (как и ЦАП) имеет величину шага квантования FS/1024.

Товарищи коты, о чем вы спорите? Если у вас есть практический интерес, то читайте даташиты, и будет вам счастье. Там все эти вопросы подробно описаны. Более того, любой АЦП можно сделать практически по любой из выше предложенных систем. Если данный АЦП сделан по одной системе, то это не значит, что другая не правильная. Просто данным конкретным разработчикам данного конкретного АЦП так захотелось.

B@R5uk писал(а):.....Если данный АЦП сделан по одной системе, то это не значит, что другая не правильная. Просто данным конкретным разработчикам данного конкретного АЦП так захотелось.

Это Вам так кажется, поскольку Вы не знакомы с принципами построения АЦП...

B@R5uk писал(а):любой АЦП можно сделать практически по любой из выше предложенных систем

Можно. Но в системе, предложенной bolek, ошибка квантования будет больше, так как сам квант больше.

Я не говорил, что тема не заслуживает внимания, но уж больно эта тема напоминает имиджборжу
Спасибо челу Леонид Иванович. Наконец то получили ответ

Леонид Иванович писал(а):

B@R5uk писал(а):любой АЦП можно сделать практически по любой из выше предложенных систем

Можно. Но в системе, предложенной bolek, ошибка квантования будет больше, так как сам квант больше.

И все-же , поясните мне как практику, а то голова кругом идет.

Контроллер ATTiny13. Я его запитал от 5вольт и эти-же самые 5вольт подал на вход АЦП.

По идее результатом преобразования будет число 1023 (в идеале), так как используется всего 10 бит.

Исходя из формулы ADC = Vin*1024/Vref, Vin = ADC*Vref/1024 , Vin = 1023*5/1024 = 4,995в.

В чем собственно вопрос?

1. Разницу между 5 и 4,995 можно считать погрешностью?
2. Можно ли для прикладной задачи формулу расчета подкоректировать, тоесть, ADC = Vin*1023/Vref?


Всеже на экране хотелось бы видеть 5 вольт, а не 4,995 я то ведь знаю что для анализа я подал 5 вольт.

Я так понимаю, Вы эти же 5 вольт подали и на вход Vref?

DrHlus писал(а):Я так понимаю, Вы эти же 5 вольт подали и на вход Vref?

5 вольт подал на вход АЦП, а в качестве опорного выбрал Vcc.

Точно гарантировать не могу, но мне кажется, что эти Vin = 1023*5/1024 = 4,995в - это минимальное напряжение на входе АЦП, при котором измерянный ним код будет 1023.

vovksextra писал(а): 1. Разницу между 5 и 4,995 можно считать погрешностью?
2. Можно ли для прикладной задачи формулу расчета подкоректировать, тоесть, ADC = Vin*1023/Vref?

1. Очевидно да. Любые изменения напряжения между 5 и 4,995 не вызывают изменения кода на выходе АЦП
2. Я бы не сказал что это хорошая идея, поскольку погрешности поползут.

Я бы сделал так.
Для примера, если напряжение на АЦП
от 0 до 0,01 - то код на АЦП от 0 до 2
от 0,01 до 0,02 - то код на АЦП от 2 до 4
и т.д.
Так есть запас по надежности
Но опыта по работе с АЦП у меня мало, так что используйте мою инфу только для размышлений.

vovksextra писал(а): 1. Разницу между 5 и 4,995 можно считать погрешностью?
2. Можно ли для прикладной задачи формулу расчета подкоректировать, тоесть, ADC = Vin*1023/Vref?
Все же на экране хотелось бы видеть 5 вольт, а не 4,995 я то ведь знаю что для анализа я подал 5 вольт.

1. Погрешностью можно считать сумму нелинейности и половину шага квантования.
2. Не нужно ничего корректировать. Нужно сдвинуть входной сигнал вниз на половину шага квантования (Vref/2048), тогда середина интервала квантования будет равна N*Vref/1024, при этом будет наблюдаться минимальная погрешность...
И общее. Это Вам КАЖЕТСЯ, что Вы подаете 5 вольт. На самом деле, это значение может быть равновероятно больше или меньше 5 вольт на величину погрешности образцового измерителя, которым Вы калибруете свой прибор.
И вообще, для точных измерений применять питание МК никак нельзя. Нужно использовать в качестве опоры источник образцового напряжения с удобным значением 4,096 вольт.

Спасибо за разъяснение - просто и понятно.