Вычисление точности платы аналогового ввода как количества знаков после запятой.

[Сергей85]

Цитата MBo @ 12.06.17, 15:31

Ладно. Пусть АЦП 1713U за 40к - полное Г в плане точности, всего 3 знака. Ну неужели только из-за частоты измерений она стоит таких денег?

Закрепление формулы Pavia: беру логаримф по Uref, выставленного в настройках. В случае 6.25В это будет логарифм 4096 по основанию 6.25? Получается 4,53882478419618 - 4 знака после запятой - так? Если так, то +-0.625В - будет =LOG(4096;0,625) -17,6.

Первая проблема - отрицательное число. Вторая - это 17 знаков, больше чем бит?

[MBo]

>логарифм 4096 по основанию 6.25?
Цифры десятичные, так что логарифм всегда по основанию 10

[Сергей85]

Цитата MBo @ 12.06.17, 16:00

Тогда так:
- точность в знаках после запятой зависит от Uref;
- точность не зависит от поданного напряжения;
- но поданное напряжение должно быть <=Uref.

Тогда проблема. Если логарифм только по основанию 10, то в формуле log10(2^12)=3.6 не хватает переменных. Где в этой формуле тогда Uref?

Добавлено 12.06.17, 16:15
И еще. Есть разница в опорном напряжении 0-10В и +-10В? Может, 3.6 знака - это расчет для +-10В, а в для 0-10В это будет в 2 раза больше?

[MBo]

>точность в знаках после запятой

Нет такой точности

>Где в этой формуле тогда Uref?

Оно не нужно

>Есть разница в опорном напряжении 0-10В и +-10В? Может, 3.6 знака - это расчет для +-10В, а в для 0-10В это будет в 2 раза больше?

Это не опорные напряжения, а диапазон измерения.

Три с половиной знака - это лучшая точность, достижимая на 12-разрядном АЦП (она достигается при правильном выборе диапазона)

[Сергей85]

Цитата MBo @ 12.06.17, 16:31

Госпади! Ну включите в формулу этот диапазон! Сделайте по-человечески: формулу и описание каждого элемента. Это же рехнуться можно!

Добавлено 12.06.17, 16:43
"Это не опорные напряжения, а диапазон измерения." - ну и как тогда опорное напряжение узнать? В даташите есть такое? Его статически микросхема в плате генерирует?

[Pavia]

Сергей85
У вас диапазон 0 - 10 В. Вот 10 В это и есть опорное напряжение.
Оно делится на 2^12=4096 уравнений.
И того цена деления составляет 10 в/4096=0,00244140625 В если поделить на 2 по получим абсолютная погрешность.

А количества знаков после запятой это то сколько вам вывести.
Вот подали вы 3 вольт. АЦП отсчитал что это 1228 уровень.
Программа получила эта число и хочет его перевести в вольты. Цена деления умножается на уровень.
2,998046875
При выводе программа спрашивает до скольких округлить результат. Понятно, что нет смысла выводить больше чем погрешность.

RoundUp(Log10(2^12))-RoundUP(Log10(UMax-UMin)) = 4 - 1 = 3
Итого: 2,998 ± 0,001 В

Сообщение отредактировано: Pavia - 12.06.17, 17:37

[Сергей85]

Цитата Pavia @ 12.06.17, 17:28

Закрепляем:
- если диапазон выбран +-10В - опорное напряжение = 20В;
- абсолютная погрешность: измеряется в вольтах. При делении 20В на 4096 бит получаю 0.0049В/бит АЦП. Может, на 2бит надо умножить, а не разделить - чтобы размерность в вольтах сохранить?
- больше точности, чем рассчитанная абсолютная погрешность, я не получу.

Подаю 9В. По формуле цифрового напряжения:
Uцифровое = 4096 * Uподаваемое / Uref. Uцифровое для 9В = 4096 * 9 / 20 = 1843,2. Неясно, в какую сторону округлять это.

0.049*1843,2 - получается 9В. Или 8.993. Или 8.998(что-то там).

Далее, согласно абсолютной погрешности, округляю до 0.0025В, т.е. до 3 знака. Получаю 8.993 или 8.999.

Похоже?

[Pavia]

Цитата Сергей85 @ 12.06.17, 17:58

опорное напряжение = 20В;

С опорным напряжением это упрощённая модель, когда диапазон только положительный и вторая граница 0.

[Сергей85]

Всё... Пошел нажрусь и спать... Спс.

[Pavia]

Цитата Сергей85 @ 12.06.17, 17:58

Неясно, в какую сторону округлять это.

Насколько помню, нормальные производители микросхем с АЦП указывают в какую сторону округлять. Если не указано то округляем до ближайшего целого.

[Сергей85]

Цитата Pavia @ 12.06.17, 18:21

Опять проблемы.
http://www.messcomp.com/manual/40595302.pdf
раздел 1.3.

Не могу никак получить точность 3 знака. Не пойму, что такое Gain. Не знаю формулу расчета, в которой он участвует.
Как понимаю: LSB - least significant bit (младший разряд, вольты), FSR - full-scale range (напряжение полной шкалы - диапазон измеряемого напряжения, вольты) - и от обоих берется 0.1%.

Прикреплённая картинка

[Pavia]

Gain - усиление.

Цитата Сергей85 @ 13.06.17, 09:43

Не знаю формулу расчета, в которой он участвует.

Так там же схема нарисована.

Цитата Сергей85 @ 13.06.17, 09:43

и от обоих берется 0.1%.

У процентов приоритет выше чем у сложения.

[Сергей85]

Цитата Pavia @ 13.06.17, 13:51

Дык это ничего не меняет. Все равно 0.1% от 1.25В - это 0,00125 - точность 2 знака, а не 3.

Сообщение отредактировано: Сергей85 - 13.06.17, 14:04

[Dushevny]

Цитата Сергей85 @ 12.06.17, 13:32

Что не нравится?

То, что вы истерите не пытаясь понять то, что вам пытаются объяснить.

Цитата Сергей85 @ 12.06.17, 13:32

Практический опыт произведен - какие ко мне вопросы?

Какие могут быть вопросы, если вы не понимаете результат вашего практического опыта. Для начала попробуйте осознать разницу между точностью и дискретностью. Потом попытайтесь самому себе ответить, сколько знаков после запятой может быть теоретически достижимая точность, если весь возможный диапазон входного напряжения делится на 2^12 частей?

[leo]

Цитата Сергей85 @ 13.06.17, 09:43

раздел 1.3

Более подробная и понятная таблица приведена в аппендиксе\приложении А.2
Ошибка измерения состоит из двух (точнее из трех) частей. Первая - это ошибка усилителя (Gain Error), зависящая от коэфф-та усиления (Gain) и от диапазона измеряемых напряжений (FSR), которое в свою очередь также зависит от Gain. Измеряется в процентах от FSR. Вторая - это дискретность измерения LSB = FSR/4096.

Gain              0.5      1       2      4        8
FSR, V             20      10      5     2.5      1.25
Gain Error,%FSR   0.1%    0.1%    0.2%   0.2%     0.4%
Gain Error, V     0.02    0.01    0.01   0.005    0.005
LSB=FSR/4096, V  ~0.005  ~0.002  ~0.001 ~0.0006  ~0.0003

Третья составляющая - это нелинейность преобразования (linearity error), дифференциальная (DNLE - между соседними отсчетами) до ±1 LSB, интегральная (INLE - макс.отклонение от прямой линии в диапазоне FSR) до ±3 LSB

Сообщение отредактировано: leo - 14.06.17, 10:01