关于ADC采样的参考电源的准度问题 -

标题: 关于ADC采样的参考电源的准度问题 [打印本页]

作者: QWE4562012 时间: 2022-11-14 15:59
标题: 关于ADC采样的参考电源的准度问题
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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作者: Hephaestus 时间: 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。

作者: abob 时间: 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。

作者: 非凡科技 时间: 2022-11-14 20:25
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.

作者: 188610329 时间: 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 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。

作者: yzwzfyz 时间: 2022-11-15 09:48
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。

作者: coody_sz 时间: 2022-11-15 10:07
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。

作者: zhxzhx 时间: 2022-11-18 11:43
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

作者: QWE4562012 时间: 2022-11-28 17:02

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

作者: QWE4562012 时间: 2022-11-28 17:03

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

作者: QWE4562012 时间: 2022-11-28 17:05

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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