12 битный АЦП и шумы

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить
Аватара пользователя
dnk_lite
Встал на лапы
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Пн авг 10, 2009 09:35:14
Откуда: Ижевск

12 битный АЦП и шумы

Сообщение dnk_lite »

Доброго времени суток...
есть вопрос котам и кошкам:
есть магниторезистивный мост, с которого снимаем разность потенциалов, возникших на плечах моста в зависимости от ориентации внешнего магнитного поля. сигнал усиливается (в моем случае - инструмнтальник ina126) в 200 раз и на 12 битный АЦП. и сигнал шумит, сильно шумит. Подскажите пожалуйста достаточно точный стабилизатор напряжения (или же тока) на мост, как добиться фильтрации шумов, если учитывать, что с моста снимаются меандры.
да, напряжение питания моста или 5 или 3,3 в.
Реклама
Аватара пользователя
dr.doc
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1368
Зарегистрирован: Вс мар 28, 2010 12:52:22
Откуда: Беларусь

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dr.doc »

dnk_lite писал(а):Доброго времени суток...
есть вопрос котам и кошкам:
есть магниторезистивный мост, с которого снимаем разность потенциалов, возникших на плечах моста в зависимости от ориентации внешнего магнитного поля. сигнал усиливается (в моем случае - инструмнтальник ina126) в 200 раз и на 12 битный АЦП. и сигнал шумит, сильно шумит. Подскажите пожалуйста достаточно точный стабилизатор напряжения (или же тока) на мост, как добиться фильтрации шумов, если учитывать, что с моста снимаются меандры.
да, напряжение питания моста или 5 или 3,3 в.
Высокоточный преобразователь напряжение - ток. Резисторы R - одинаковые. Iн= Uвх/R1. Выходной сигнал двухполярный.
В профессиональной радиотехнике часто используют метод питания измерительного моста током фиксированной частоты, которая потом фильтруется избирательным фильтром и подается на измерительный преобразователь.
P.S. Сейчас пишу курсач на похожую тему.
Вложения
1.GIF
(8.6 КБ) 589 скачиваний
«Еще я хотел бы, чтобы наши ученые изобрели какой-то новый источник энергии, чтобы мы на коленях не ползали даже перед нашими братьями, умоляя их и выпрашивая тонну нефти или кубометр газа», — рассказал белорусский президент.
Реклама
Аватара пользователя
dnk_lite
Встал на лапы
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Пн авг 10, 2009 09:35:14
Откуда: Ижевск

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dnk_lite »

dr.doc я так и делаю, те у меня инструментальник преобразует напряжение в ток, где обратная связь подается на ref, только это к, к сожалению, мало.
Питание несколько грязное, тк исползуется дц дц преобрахователь, фильтровал как мог, все равно шумы измеряются милливольтами, к тому же еще и усиливаются.
Мне нужно как то стабилизировать питание для начала.
Питать мост током тоже была задумка...
Аватара пользователя
dnk_lite
Встал на лапы
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Пн авг 10, 2009 09:35:14
Откуда: Ижевск

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dnk_lite »

Может кто использовал какую нибдь прецизионнню схемку стабилизации? или микросхемку
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
andre_ksd
Встал на лапы
Сообщения: 129
Зарегистрирован: Вс апр 11, 2010 11:53:02

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение andre_ksd »

Если можно упрощенную схему представьте?..

Банальный вариант - после DC/DC преобразователя фильтр и линейный стабилизатор с низким перепадом, например на базе LP2951, от него питать всю аналоговую часть с выделенной землей.
Или, я вас неправильно понял, и только питание моста формируется DC/DC преобразователем?..
Реклама
Аватара пользователя
dnk_lite
Встал на лапы
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Пн авг 10, 2009 09:35:14
Откуда: Ижевск

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dnk_lite »

andre_ksd вы все правильно поняли, я все так и сделал примерно, вот картинка что я имею. хочу как можно сильнее избавиться от шумов (прецизионный стабилизатор) дабы не усиливать шумы. а стабилизатор lm1117 я уберу, изза низкого кпд(не хочу в тепло переводить ценную энергию)
Вложения
Безымянный.JPG
(34.83 КБ) 617 скачиваний
Реклама
andre_ksd
Встал на лапы
Сообщения: 129
Зарегистрирован: Вс апр 11, 2010 11:53:02

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение andre_ksd »

Земля вынесенной части нигде не связяна с внешним заземлением, металлическими конструкциями?.. В смысле - петли включающей экран кабеля не образуется? U пит это +3.3В те же, что и у АЦП?
Вы уверены, что основной путь попадания помехи - с моста?

По поводу стабилизатора... Любой импульсный преобразователь неизбежно имеет значительный уровень помех на выходе,
из-за высоких скоростей нарастания. На относительно высоких частотах подавление помех линейными стабилизаторами незначительно, и вся "надежда" только на развязывающие фильтры и блокирующие конденсаторы. КОСС измерительно усилителя тоже быстро падает с ростом частоты.

Попробуйте поставить местный LC фильтр по питанию на вынесенной плате, а мост питать от источника тока, или от местного стабилизатора напряжения на базе ИОН + ОУ + регулирующий транзистор.

В тех.паспорте на LP2951 есть вариант с внешним проходным транзистором, с перепадом 0,75В при 300 мА... если поискать, думаю и лучше можно найти.

Из изысков можно попытаться синхронизировать выборки с DC/DC конвертором... хотя эта возможность зависит от типа DC/DC конвертора.
Вложения
tmp.GIF
(3.31 КБ) 573 скачивания
Аватара пользователя
dnk_lite
Встал на лапы
Сообщения: 121
Зарегистрирован: Пн авг 10, 2009 09:35:14
Откуда: Ижевск

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dnk_lite »

Земля вынесенной части нигде не связяна с внешним заземлением, металлическими конструкциями?.. В смысле - петли включающей экран кабеля не образуется? U пит это +3.3В те же, что и у АЦП?
Вы уверены, что основной путь попадания помехи - с моста?
Земля вынесенной части соединена с семлей контроллера(ацп), а экран идет на контроллер.
Попробуйте поставить местный LC фильтр по питанию на вынесенной плате, а мост питать от источника тока, или от местного стабилизатора напряжения на базе ИОН + ОУ + регулирующий транзистор.
какие номиналы предпочтительны для фильтра, иначе можно превратить его в колебательный контур. я использовал п-фильтр 4,7(электролит) 100мкГенри и 0.1мк керамику.
да, была мысль питать током, (даже пробовал на TL431) но токи получаются очень малые ввиду того что мост 1кОм + падение на регулирующем резисторе.
хочу попробовать испольовать ион - ref с контроллера (2,5в).

спасибо, буду экспериментировать
andre_ksd
Встал на лапы
Сообщения: 129
Зарегистрирован: Вс апр 11, 2010 11:53:02

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение andre_ksd »

но токи получаются очень малые ввиду
Возьмите часть напряжения ИОН (делителем) и низкоомный опорный резистор.
В любом случае, больше чем Uпит/Rмоста конечно не будет, но напряжение насыщения источника тока можно сделать достаточно малым.

По поводу номиналов LC-фильтра - частоту преобразования бы знать...
хочу попробовать испольовать ион - ref
В принципе, так вы подавите мультипликативную составляющую погрешности, обусловленную ТКН ИОН АЦП.
Но, надо смотреть нет ли большой разности потенциалов между землей вынесенной платы и землей АЦП.
По земле, как минимум, протекает возвратный ток вашего преобразователя ИУ-токовый выход, со всем "мусором".
Аватара пользователя
dr.doc
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1368
Зарегистрирован: Вс мар 28, 2010 12:52:22
Откуда: Беларусь

Re: 12 битный АЦП и шумы

Сообщение dr.doc »

Попробуйте запитать измерительный мост переменным током низкой частоты(десятки герц). После моста снятый сигнал через четырехпроводную линию связи на резистор - ток - напряжение. Следом второй инструментальник, сигнал с которого на фазочувствительный выпрямитель и следом на ФНЧ, с частотой среза выше частоты питания моста. Синхронизацию на ФЧВ подавайте через фазовращатель, подстроив который Вы добъетесь максимального уровня полезного сигнала.
«Еще я хотел бы, чтобы наши ученые изобрели какой-то новый источник энергии, чтобы мы на коленях не ползали даже перед нашими братьями, умоляя их и выпрашивая тонну нефти или кубометр газа», — рассказал белорусский президент.
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»