راهنمایی بهترین نتیجه ADC

[armin_gera]

سلام به همگی
همونطور که میدونید adc میکرو بحث خیلی ساده ای هست و یه مبدل انالوگ به دیجیتال ولی در عمل خیلی سخت و دارای فوت و فن های فراوونه!
شخصا نتونستم عددی که adc میده رو نوسانشو حل کنم و به یه مقدار دقیق برسم مثلا برای اندازه گیری ولتاژ 0 تا 10 ولت 0.5 ولت نوسان داره!!
ولی مثلا یه لودسل صنعتی که با مگا32 راه اندازی شده و از adc خود مگا هم استفاده کرده کاملا با ثبات و دقیق هست
عزیزان هر کس اطلاعاتی در این باره داره ممنون میشم با تاپیک درمیون بزاره
ممنون از همگی

من برای شروع چیزایی که تا حالا دستگیرم شده رو قرار میدم
گذاشتن خازن 10n برا adc ها
استفاده از سلف و خازن برا تغذیه adc
بهتره از یه ای سی رفرنس برای پایه رفرنس استفاده کنید
استفاده از خازن برا تغذیه میکرو
تغییر ریجستر ها برای نمونه برداری در حالت ثبات (تو دیتا شیتش هست فسمت adc )

یه راهم استفاده از پیک دتکتور هست که تازه باهاش اشنا شدم و اطلاعات زیادی ندارم ازش


با انجام این کارا بازم دقت مورد نیاز رو ندارم
کلا مولتی متر های یا ترازو های صنعتی یا هر وسیله ای که توسط کارخونه ای ساخته میشه چه جوری به این دقت و ثبات میرسه؟

[saeed bagherani]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

سخت افزاری تقریبا خوبه
نرم افزاری هم خطا یابی کردی ؟
مثلا 100 تا نمونه بگیری و تقسیم به 100 کنی تا معدل اونها بدست بیاد
یا نحراف معیار بدست بیاریو اعداد خارج از محدوده خطا رو از بین ببری

[2012rostami]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

میکروهای AVR مبدل A/D متوسطی دارند. 10 بیت با سرعت نمونه برداری تقریباً متوسط.
من زیاد استفاده کردم. خطای ADC کمتر از 2 بیت میشه. معادل ولتاژش تقریباً میشه 10 میلی ولت. این که می گید 0.5 ولت خطا دیگه خیلی محشره!
راهنمایی های من در مورد AVR (و البته بقیه میکروها):
AREF رو با خازن به زمین وصل کنید نه AVcc!
میکروکنترلر رو با سرعت خیلی زیاد راه نندازید. 4 یا 8MHz کافیه. کنار تمام پایه های تغذیه میکروکنترلر از خازن 100nF استفاده کنید (توی PCB).
کلاک واحد ADC رو مقدار کم در نظر بگیرید (مثلاً حداکثر 200kHz)، نه 1MHz که بخواید سریعتر باشه. نخیر، نویزش بیشتر می شه.
پایه ورودیِ ADC نیازی به خازن نداره. مدارات تقویت کننده قبل از اون باید این فیلتر کردن رو انجام بدن. اگر هم خازن می گذارید، یه مقاومت هم قبلش بگذارید و کلاً ثابت زمانی R-C رو حساب کنید که یه وقت عدد بزرگی نشه و توی سیگنال آنالوگ تأثیر بذاره.
مدارات تقویت کننده قبل از ADC خیلی مهم هستند. همه چیز مربوط به ADC نمیشه. مقاومتهای 5% می تونند بالکل تقویت کننده شما رو زیر سوال ببرند! از مقاومتهای 1% و خازن های تانتالیوم یا سرامیکی مرغوب استفاده کنید. از پ امپ های خوب و گرون قیمت با نویز کم استفاده کنید. معلومه که LM358 و LM324 با اون آفست بزرگ توی ورودی، نمی تونن تقویت کننده های خوبی باشند. قیمتشون 300 تومنه! من پ امپ سراغ دارم 20 هزار تومن! لابد یه فرقی داره دیگه :smile:
(البته من توی کارهای دمِ دستی همیشه از این دو تا پ امپ های ارزون استفاده می کنما! مشکل نویز و خطاشون اونقدرا نیست.)
دیگه همینا دیگه. ماهیت سیگنال آنالوگ هم توی تغییرات ولتاژ ADC مهمه. مثلاً اگه پل وتستون و لودسل دارید، حتماً از تقویت کننده دیفرانسیلی و ابزار دقیق استفاده کنید تا نویز مشترک رو تا حد بسیار زیادی از بین ببرید.
اینا شد روش های سخت افزاری که به نظرم می تونه تا حد بسیار زیادی مشکل رو رفع کنه.

در مورد نرم افزار، دوستمون درست می گن. شما میانگین بگیر. 4 نمونه میانگین گیری می تونه تا حد بسیار زیادی نویز تصادفی رو حذف کنه. ابزارهایی که شما می گید چطوریه که خطا نداره! در اصل خطا داره، شما نمی بینیدش. میانگین گیری داره، DC می گیره. پرش اعداد دیجیتال رو حذف می کنه تا کاربر تصور کنه که همه چی خوبه :agree:
فیلترهای FIR پایین گذر بهتر از میانگین گیری عمل می کنند ولی یکمی باید حوصله داشته باشید تا خوب طراحیش کنید.
همین.

[armin_gera]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

سخت افزاری تقریبا خوبه
نرم افزاری هم خطا یابی کردی ؟
مثلا 100 تا نمونه بگیری و تقسیم به 100 کنی تا معدل اونها بدست بیاد
یا نحراف معیار بدست بیاریو اعداد خارج از محدوده خطا رو از بین ببری

والا سخت افزار خیلی فوت و فن داره ,اگه نکته ای برای بهتر کردن سخت افزار مد نظرتون هست بگید :nerd:
انحراف معیار رو نه ولی میانگین گیری رو انجام دادم فقط یه کم بهتر شد

[armin_gera]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

میکروهای AVR مبدل A/D متوسطی دارند. 10 بیت با سرعت نمونه برداری تقریباً متوسط.
من زیاد استفاده کردم. خطای ADC کمتر از 2 بیت میشه. معادل ولتاژش تقریباً میشه 10 میلی ولت. این که می گید 0.5 ولت خطا دیگه خیلی محشره!
راهنمایی های من در مورد AVR (و البته بقیه میکروها):
AREF رو با خازن به زمین وصل کنید نه AVcc!
میکروکنترلر رو با سرعت خیلی زیاد راه نندازید. 4 یا 8MHz کافیه. کنار تمام پایه های تغذیه میکروکنترلر از خازن 100nF استفاده کنید (توی PCB).
کلاک واحد ADC رو مقدار کم در نظر بگیرید (مثلاً حداکثر 200kHz)، نه 1MHz که بخواید سریعتر باشه. نخیر، نویزش بیشتر می شه.
پایه ورودیِ ADC نیازی به خازن نداره. مدارات تقویت کننده قبل از اون باید این فیلتر کردن رو انجام بدن. اگر هم خازن می گذارید، یه مقاومت هم قبلش بگذارید و کلاً ثابت زمانی R-C رو حساب کنید که یه وقت عدد بزرگی نشه و توی سیگنال آنالوگ تأثیر بذاره.
مدارات تقویت کننده قبل از ADC خیلی مهم هستند. همه چیز مربوط به ADC نمیشه. مقاومتهای 5% می تونند بالکل تقویت کننده شما رو زیر سوال ببرند! از مقاومتهای 1% و خازن های تانتالیوم یا سرامیکی مرغوب استفاده کنید. از پ امپ های خوب و گرون قیمت با نویز کم استفاده کنید. معلومه که LM358 و LM324 با اون آفست بزرگ توی ورودی، نمی تونن تقویت کننده های خوبی باشند. قیمتشون 300 تومنه! من پ امپ سراغ دارم 20 هزار تومن! لابد یه فرقی داره دیگه :smile:
(البته من توی کارهای دمِ دستی همیشه از این دو تا پ امپ های ارزون استفاده می کنما! مشکل نویز و خطاشون اونقدرا نیست.)
دیگه همینا دیگه. ماهیت سیگنال آنالوگ هم توی تغییرات ولتاژ ADC مهمه. مثلاً اگه پل وتستون و لودسل دارید، حتماً از تقویت کننده دیفرانسیلی و ابزار دقیق استفاده کنید تا نویز مشترک رو تا حد بسیار زیادی از بین ببرید.
اینا شد روش های سخت افزاری که به نظرم می تونه تا حد بسیار زیادی مشکل رو رفع کنه.

در مورد نرم افزار، دوستمون درست می گن. شما میانگین بگیر. 4 نمونه میانگین گیری می تونه تا حد بسیار زیادی نویز تصادفی رو حذف کنه. ابزارهایی که شما می گید چطوریه که خطا نداره! در اصل خطا داره، شما نمی بینیدش. میانگین گیری داره، DC می گیره. پرش اعداد دیجیتال رو حذف می کنه تا کاربر تصور کنه که همه چی خوبه :agree:
فیلترهای FIR پایین گذر بهتر از میانگین گیری عمل می کنند ولی یکمی باید حوصله داشته باشید تا خوب طراحیش کنید.
همین.

محمد همه جا مارو شرمنده میکنیا :biggrin: از اینکه اطلاعاتتو در اخیارم میزاری خعلی ممنونم :biggrin: :nerd:
والا ولتاژم چون تا 5 ولته از تقویت کننده استفاده نکردم
AREF رو زمین کنم؟؟ یه کم توضیح میدی در بارهش
فرکانس میکرو رو 8 مگ گذاشتم ولی به فرکانس adc دقت نکردم حتما چکش میکنم
پرش اعداد دیجیتال رو چه جوری حذف میکنه؟

یکیم ایا بهتره از adc های 16 بیتی و کلا بیت بالا استفاده کرد؟البته نه از نوع خیلی گرون, من یه adc دیده بودم تو روبوای کیو که 16 بیت بود با قیمت 7000 تومن! اینا خوبن؟ یکی از بچه ها هم گفته بود اگه میخوای adc خوب و درست داشته باشی فلان ای سی خوبه 24 بیت رفتم چک کردم 98000 تومن بود :eek: !!

[2012rostami]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

خواهش میشه :rolleyes:
شما توی شکل AREF رو با خازن وصل کردی به AVcc. اشتباهه. AREF خروجیِ 2.56V مرجع میکروئه. با خازن وصلش کن به GND.
همونطور که خودت اشاره کردی، توی نرم افزار با میانگین گیری وضعیت پرش اعداد دیجیتال بهتر می شه. یه جور فیلتر پایین گذره که باعث میشه تغییرات فرکانس-بالا تضعیف بشن.
برای شما که نتونستید از 10 بیت ADC بدون پرش نتیجه خوبی بگیرید، توصیه می کنم که سراغ ADCهای 16 بیت و بالاتر نرید. چون اونا به مراتب حساس تر هستند و با کمترین نویزی خروجیشون می ره رو اعصاب!
همچنین، هیچوقت از ADC ارزون استفاده نکنید. این سیگما-دلتا که معمولاً 24 بیته، کلاً چرت و پرته! عملاً 10-12 بیت عدد بامعنی توی خروجی داره بقیه ش پرش با نیزه ست! ADC خوب می خواید برید توی سایت Analog Device جستجو کنید. قیمتها رو هم ملاحظه کنید...
برای کارهای دم دستی همین میکروکنترلر جوابگوئه. ADC میکروهای ARM هم 12 بیتی هستند و من استفاده می کنم و بسیار راضی هستم. کلاً بیشتر از 12 بیت دیگه خیلی کار خفنی می شه و به خلق و خوی ما نمی خوره :icon_razz:

همینا دیگه. راستی، ولتاژ تغذیه هم مهمه ها. اگه تغذیه سوئیچینگ باشه، ADC به فنا می ره. باید مرجع ولتاژ آنالوگ ثابت و پایدار باشه ها.

[ahmad70]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

سلام
من یه برنامه واسه at16 نوشتم .یه صوت سنجه ،ورودی پایه a0 و ولتاژ رفرنس هم avcc انتخواب کردم و با دستور if برنامه را طوری نوشتم که اگه ولتاژ بین 0تا5 بهش بدیم 16 تا ال ای دی که به پورت B و D وصله را روشن خاموش میکنه. تو پروتئوس درست کار میکنه ولی وقتی مدار را رو برد برد میبندم کلا چرت و پرت جواب میده(دوتا ال ای دی ها روشنه،چارتاش خاموشه و... . خازن و سلفا را هم درست گذاشتم ولی جواب نمیده. اون خازن رو پایه A0 را هم اگه وردارم کلا رقصه نور میره دیگه.
ممنون میشم راهنماییم کنید.

[armin_gera]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

خواهش میشه :rolleyes:
شما توی شکل AREF رو با خازن وصل کردی به AVcc. اشتباهه. AREF خروجیِ 2.56V مرجع میکروئه. با خازن وصلش کن به GND.
همونطور که خودت اشاره کردی، توی نرم افزار با میانگین گیری وضعیت پرش اعداد دیجیتال بهتر می شه. یه جور فیلتر پایین گذره که باعث میشه تغییرات فرکانس-بالا تضعیف بشن.
برای شما که نتونستید از 10 بیت ADC بدون پرش نتیجه خوبی بگیرید، توصیه می کنم که سراغ ADCهای 16 بیت و بالاتر نرید. چون اونا به مراتب حساس تر هستند و با کمترین نویزی خروجیشون می ره رو اعصاب!
همچنین، هیچوقت از ADC ارزون استفاده نکنید. این سیگما-دلتا که معمولاً 24 بیته، کلاً چرت و پرته! عملاً 10-12 بیت عدد بامعنی توی خروجی داره بقیه ش پرش با نیزه ست! ADC خوب می خواید برید توی سایت Analog Device جستجو کنید. قیمتها رو هم ملاحظه کنید...
برای کارهای دم دستی همین میکروکنترلر جوابگوئه. ADC میکروهای ARM هم 12 بیتی هستند و من استفاده می کنم و بسیار راضی هستم. کلاً بیشتر از 12 بیت دیگه خیلی کار خفنی می شه و به خلق و خوی ما نمی خوره :icon_razz:

همینا دیگه. راستی، ولتاژ تغذیه هم مهمه ها. اگه تغذیه سوئیچینگ باشه، ADC به فنا می ره. باید مرجع ولتاژ آنالوگ ثابت و پایدار باشه ها.

آقا اگه بخوام از ولتاژ رفرنس داخلی میکرو استفاده کنم بازم باید این پایه رو با خازن بدم به گراند؟
واااای :biggrin: oo: اگه منبع سویچینگ باشه نمیشه؟ من برا تغزیه از ماژول 2576 استفاده کردم!

[2012rostami]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

عزیز دل برادر، عرض کردم که پایه AREF ولتاژ 2.56V مرجع داخلی آنالوگ میکروئه. باید با یه خازن 100n به زمین وصلش کنی.
تغذیه سوئیچینگ هم راه حل داره. باید از فریت بید استفاده کنی و فیلترهای سلف و خازن بذاری سرِ راه تغذیه ورودی سیستم که نویز فرکانس بالا رو تضعیف کنه. یه سری کارای دیگه هم هست که باز اگه بگم ممکنه پرحرفی بشه. در کل با میانگین گیری توی نرم افزار، وضعیت یکم بهتر می شه.

سلام
من یه برنامه واسه at16 نوشتم .یه صوت سنجه ،ورودی پایه a0 و ولتاژ رفرنس هم avcc انتخواب کردم و با دستور if برنامه را طوری نوشتم که اگه ولتاژ بین 0تا5 بهش بدیم 16 تا ال ای دی که به پورت B و D وصله را روشن خاموش میکنه. تو پروتئوس درست کار میکنه ولی وقتی مدار را رو برد برد میبندم کلا چرت و پرت جواب میده(دوتا ال ای دی ها روشنه،چارتاش خاموشه و... . خازن و سلفا را هم درست گذاشتم ولی جواب نمیده. اون خازن رو پایه A0 را هم اگه وردارم کلا رقصه نور میره دیگه.
ممنون میشم راهنماییم کنید.

نوشته های قبلیِ من تو همین صفحه رو ملاحظه کنید. گفتم چی به چیه.

[ahmad70]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

نوشته های قبلیِ من تو همین صفحه رو ملاحظه کنید. گفتم چی به چیه.

ممنونم آقا محمد.
فکر کنم برد برده مشکل داشت. یه کم میکرو را بالاتر نصب کردم درست شد .
مطالبی هم که گذاشته بودید را خوندم مفید بود .مرسی

[armin_gera]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

اقا دمت گرم کارایی که گفتی رو کردم و منبعم رو غیر سویچینگ استفاده کردم بدون میانگین گیری ثبات و و دقت خیلی خوبی دارم خیلی عالی اصلا نوسان نداره

[montaghed]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

من همه این کارها رو کردم و انواع منبع تغذیه رو امتحان کردم ولی ولتاژ داخلی میکرو متغیره و بین 2.5 تا 2.8 دهم بسته به تغییرات VCC تغییر میکنه که خوندن ADC رو واقعا ناممکن کرده.
از آی سی های AMS و 385 هم استفاده کردم ولی ولتاژ داخلی تثبیت نشد.
ممکنه مشکلی برای میکرو بوجود آمده باشه؟
راستی چرا با تغییر ولتاژ رفرنس در ویزارد کد ویژن، هیچ تغییری در مقدار دهی رجیستر ها اعمال نمیشه؟

[armin_gera]

پاسخ : راهنمایی بهترین نتیجه ADC

من همه این کارها رو کردم و انواع منبع تغذیه رو امتحان کردم ولی ولتاژ داخلی میکرو متغیره و بین 2.5 تا 2.8 دهم بسته به تغییرات VCC تغییر میکنه که خوندن ADC رو واقعا ناممکن کرده.
از آی سی های AMS و 385 هم استفاده کردم ولی ولتاژ داخلی تثبیت نشد.
ممکنه مشکلی برای میکرو بوجود آمده باشه؟
راستی چرا با تغییر ولتاژ رفرنس در ویزارد کد ویژن، هیچ تغییری در مقدار دهی رجیستر ها اعمال نمیشه؟

شماتیکو بزار ببینیم مشکلش چیه
چیزایی که من تو شماتیک پست اول گذاشتم رو حتما بزار, تغزیه میکرو هم سویچینگ باشه اینجوری اذیتت میکنه و درست نشون نمیده میخوره به هم تغذیه حتما غیر سویچینگ باشه
من با این روشایی که گفتم به ثبات عالی و دقت خوبی رسیدم صباتش که عالیه 24 ساعت بزاری یه ذره بازی نمیکنه