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关于ADC采样的参考电源的准度问题

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楼主
假如ADC是12位的,MCU的供电电压3.3V,实际测试供电电压3.35V,偏差(3.35-3.3)/3.3≈1.5%,请问提高ADC采样的准度,这个电压还有必要再提升吗?貌似也提升不了多少准度了。有力施加到传感器的时候,电阻更小;没有施加压力的时候,电阻呈现无穷大;ADC采样的是压力的值,压力传感器是压阻型的,和一个固定电压分压之后送到MCU的ADC口进行采样。通过读取分压值就可以反推出当前的压力值。(图中NTC实际是压阻型压力传感器,根据压力的不同,电阻不同,分压不同,ADC不同,得出当前的压力值)

问题:
1.这种情况要如何进一步提升采样的准度?这个1.5%误差的基准电压(基准电压来源于MCU的供电电压)是否有必要进行进一步准度的提升,如果要提升,有哪些方法?

2.对于ADC采样参考电压来说,一个电源电压要怎样的准度才能算是准的?评断的标准是什么?知道的请详细说明依据,一起探讨,共同进步

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沙发
ID:883242 发表于 2022-11-14 18:07 | 只看该作者
一般不需要很准,比如楼主说的力传感器,R2和NTC都在传感器内部,其绝对电阻值没有意义,两个电阻比值才有意义,这样楼主图中5V和单片机Vref共用一个电源即可,电压准确与否不影响精度。
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板凳
ID:891041 发表于 2022-11-14 19:48 | 只看该作者
首先3.35如果是拿示波器或者万用表测, 那也有误差。 也不准。是不是1.5%待定。
想提升电压精度, 可以使用外部高精度的基准电压源作ADC的输入参考电压。
不过没有必要, 毕竟电阻的精度还有NTC的精度, 还有ADC内部转换的精度。这些综合下,电源精度1.5%是可以接受的。  
对参考电压来说, 波动范围首先要在ADC器件的输入波动的允许范围内。 其次, 它的精确度应该与 ADC内部转换精度, 和ADC外部设计精度匹配。  当然, 最终是整体转换精度需要满足功能需求。
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地板
ID:101869 发表于 2022-11-14 20:25 | 只看该作者
本来用NTC测温出发点就不是精确的方式所以就不要苛求精确的数值了.
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5#
ID:624769 发表于 2022-11-14 20:30 | 只看该作者
电源电压不需要准, 因为你根本不需要知道电压是多少,你要知道的只是 电阻是多少,
所以,将你图中的+5V 的地方,连接到 MCU的 Vref 口,如果 MCU没有Vref 口则直接连接到MCU的VCC初,然后,以12位ADC为例,满量程就是 4095  则 (NTC + R2)/4095 * ADC的读取值, 就 = NTC 的阻值 公式整理重组后,就是  R2/NTC = 4095/ADC - 1     =>   NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC读值 -1)  所以,由此可见,从头到尾,你都不需要高精度的基准电压,你只需要一个高精度的 R2 而已。
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6#
ID:123289 发表于 2022-11-15 09:48 | 只看该作者
要点1、去除不需要的部分,分辨率就提升了。也即让0V对准压力下限值,让3.3V对准压力的上限制值。
超限的部分是你用不到的地方,所以不要放在AD范围内。
要点2、按传感器要求使用电源,如果传感器输出值,与电源变化相关,则将这个关联量,引到AD的参考电压上,使用两者同步变化相互抵消。
例如:传感器是电阻,用标准电阻与之分压送入AD,则用AD的参考电压(设3.15V)给电阻加压,这样当AD输入的电压受到3.15V变化影响时,CPU内部4096也会同步变化。
当无法同步时,例如:传感器电源是12V,输出0-5。这时就需要考虑是精密参考电源做AD!,不要用CPU的VCC电源。
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7#
ID:1034262 发表于 2022-11-15 10:07 | 只看该作者
楼主这是比例测量,不需要准确的基准,只要基准稳定即可。类似的情况有:NTC测温,气压传感器电桥,电子秤压力传感器电桥。
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8#
ID:378108 发表于 2022-11-18 11:43 | 只看该作者
你这个,和电压准不准没关系,自己推导一下就知道了,最后电源电压是会被约掉的
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9#
ID:668004 发表于 2022-11-28 17:02 | 只看该作者
Hephaestus 发表于 2022-11-14 18:07
一般不需要很准,比如楼主说的力传感器,R2和NTC都在传感器内部,其绝对电阻值没有意义,两个电阻比值才有 ...

电源的准度不影响采样的精度吗
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10#
ID:668004 发表于 2022-11-28 17:03 | 只看该作者
abob 发表于 2022-11-14 19:48
首先3.35如果是拿示波器或者万用表测, 那也有误差。 也不准。是不是1.5%待定。
想提升电压精度, 可以使 ...

对参考电压来说, 波动范围首先要在ADC器件的输入波动的允许范围内。 其次, 它的精确度应该与 ADC内部转换精度, 和ADC外部设计精度匹配。  当然, 最终是整体转换精度需要满足功能需求。------------实现这些 你有哪些方法
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11#
ID:668004 发表于 2022-11-28 17:05 | 只看该作者
188610329 发表于 2022-11-14 20:30
电源电压不需要准, 因为你根本不需要知道电压是多少,你要知道的只是 电阻是多少,
所以,将你图中的+5V  ...

满量程就是 4095  则 (NTC + R2)/4095 * ADC的读取值, 就 = NTC 的阻值 公式整理重组后,就是  R2/NTC = 4095/ADC - 1     =>   NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC读值 -1)  所以,  怎么没看懂这个啥意思
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