Сделать из 9-14В 0-5В

Aleksashka1 · 19.04.2010, 19:14

Сообщение от Gnider

Если измеряем сигнал скажем с термодатчика и то конечно нужна точность.

Ну где термодатчик и где аккумулятор...
Речь ведь о последнем идет. Диапазон изменения напряжения на аккумуляторе 11...15 В, если плохенько с генератором, может до 17В подняться. Все что ниже 11В - есть зло по определению, потому как наступит сульфатация с последующей утилизацией аккумулятора.

При таких исходных данных 8 бит за глаза хватит.

frend · 20.04.2010, 09:36

Сообщение от Aleksashka1

А в чем ценность иметь неиспользуемой почти 2/3 шкалы?
Лучше выделить напряжение свыше 10В (до 15 тех же). Потому как напряжения на аккумуляторе ниже 11В это уже близость глубокого разряда.

Ценность будет в том, что при мньшем количестве деталй точность будет выше
пару точных(может даже проволочниых прецизионных) резюков найти не проблема
а куча резисторов, ОУ, и опоры(431) к хорошему не приведут
контроллер заряда не АВР делается на раз
заодно и температуру аккумулятора можно измерить(нельзя чтоб она была выше 50град)

Aleksashka1 · 20.04.2010, 09:56

Уважаемый, frend!
Позвольте с Вами не согласиться. Использование 1/3 шкалы не даст точности, вследствие того что меняться будут только младшие N бит. У АЦП, если не применять спец мер, можно смело отбрасывать последние 2 бита. Т.о. при исходных 10 битах, получается что 2 бита не используем в начале (пол и четверть напряжения опоры) и еще 2 бита в конце (дрожание отсчетов), вследствие чего, на все про все остаются жалкие 6 битов на весьма широкий диапазон изменения напряжений.
Выделение диапазона, конечно ведет к снижению надежности, но при этом получаем больший динамический диапазон смены кодов АЦП.
На измерение других параметров (температуры, давления или еще чего-то), аналоговое смещение сигнала одного из каналов, не влияет - меряйте на здоровье в неограниченном количестве.

frend · 20.04.2010, 15:33

мало разрядов? просуммируйте n измерений, получим увеличение разрешающей способности в корень из н
просуммируйте ошибки всех ваших комплектующих и посмотрите точность что получится,
если вы хотите ИЗМЕРЯТЬ, то сначала нужно сосчитать возможные ошибки...

Aleksashka1 · 20.04.2010, 17:46

Вы безусловно правы насчет суммирования. НО, уходить в край диапазона работы АЦП не есть рационально, тем более что в статическом состоянии будут старшие биты...

beh_older · 20.04.2010, 17:56

Уважаемые коллеги!

Позвольте мне, как топикстартеру, расставить некоторые точки над вашими "i".
1) "Сдвигать или не сдвигать". Сдвигать. Потому как если НЕ (п.1), тогда тему следует закрывать и дело с концом. А мне все-таки интересно именно схемотехническое решение по сдвиганию диапазона.
2) Дабы отсечь все текущие и последующие советы относительно порогов исходного диапазона, оговорюсь сразу - АКБ НЕ В АВТО! АКБ в бесперебойнике. А у него есть паспортные значения, в том числе напряжение окончания заряда и напряжение полного отключения устройства. Так что 9-14В - это данность, т.е. условие задачи

3) Предлагаю все-таки остановиться на самом сложном, но, пожалуй, наилучшем решении от Yurkin2007 - сдвигании операционником. Давайте же нарисуем принципиальную схему на основании той учебной, что нарисовал Yurkin2007.
Определимся с деталями и учтем всю необходимую обвязку МС.

beh_older · 20.04.2010, 18:25

Хотя, если frend прав, и действительно аналоговая погрешность окажется выше погрешности, связанной с "обрезанием" АЦП ...
Кстати, возможно, объяснение почему делитель с стабилитроном на столе показывал одно, а в боксе - "немного" другое, связано с температурой ... Стабилитрон был советский, 818.

Yurkin2007 · 20.04.2010, 21:10

После пары преобразований в схеме используются резисторы одного номинала.
Значит, так:
1. Покупаете горсть точных резисторов (0.1% или лучше) одного любого номинала от 4.7ком до 47ком.
2. Опер - это который может опускать выходное напряжение до земли и с напряжением питания от 16В, например, OP183
3. Опорное напряжение - источник REF194 на 4.5В
4. Пара кондюков для красоты.
Вот, собственно, и всё. При точности резисторов в 0.1% общая погрешность будет не более 0.25%, что есть лучше разрешающей способности 8-битового АЦП.

frend · 21.04.2010, 09:58

Сообщение от Yurkin2007

После пары преобразований в схеме используются резисторы одного номинала.
Значит, так:
1. Покупаете горсть точных резисторов (0.1% или лучше) одного любого номинала от 4.7ком до 47ком.
2. Опер - это который может опускать выходное напряжение до земли и с напряжением питания от 16В, например, OP183
3. Опорное напряжение - источник REF194 на 4.5В
4. Пара кондюков для красоты.
Вот, собственно, и всё. При точности резисторов в 0.1% общая погрешность будет не более 0.25%, что есть лучше разрешающей способности 8-битового АЦП.

6 ваших резисторов дадут в худшем случае 0.6%(обычно берут корень - 0.24%)
ошибка установки опоры(если ее не регулировать) даст 20мВ на выходе, что к 5 вольтам будет 0.4%
итого уже 0.6%
ref194gs в чипо-дипе = 200руб
op183gs там нет но положим столько же
какая-нибудь мега8 стоит 50 рублей(и еще два проволочных хороших резюка)
подумаешь старшие разряды не меняются- диф нелинейность меньше будет

Yurkin2007 · 21.04.2010, 13:00

Сообщение от frend

какая-нибудь мега8 стоит 50 рублей

Хорошо. Будем пользовать Вашу мегу.
Нашёл в Дип-Чипе ЦАП AD5300 (8 bit, +- 1 LSB, rail-to rail output) за 140р. Соединяем мегу8А с этим ЦАПом по SPI, в мегавской программе вычитаем из измерянного напряжения нужный сдвиг и подаём на ЦАП. Используя в качестве Vref для меги и ЦАПа напряжение питания +5В ошибка преобразований от опорного напряжения взаимно уничтожается.
Таким образом, два проволочных резюка, ATmega8A и AD5300 сдвигают напряжение на нужную нам величину.
Вполне современное решение, я так думаю ...