MCU检测RC充电时间的误差问题

只看该作者 · 2010-4-20 16:51

实际操作中发现，MCU计量RC充电时间，每次的测量值之间都有很大的误差。

求教，实际操作中应该注意的事项，以尽可能的减小误差。谢谢

只看该作者 · 2010-4-20 16:55

用什么方法测量的？最好上个图

只看该作者 · 2010-4-20 17:07

如图：

100R电阻的 I/O ：先为输出方向，输出低电平，延时，对电容放电（此时，其他I/O均为输入方向）。然后 100R的I/O转为输入方向，清零计数器。同时，其他I/O中的一个需要测量的I/O转入输出方向，输出高电平。判 100R的I/O为高电平时，计录时间。为充电时间

只看该作者 · 2010-4-20 17:10

使用这个方法，例如：对 PIN 1脚上的2K电阻，反复充电测试。每次的数值差别都是较大的。
已经确定了，电容放电完全。

1万 · 2010-4-20 17:30

rc常数设大点

只看该作者 · 2010-4-20 21:32

5# ayb_ice

太大了，8位的寄存器放不下啊。有更好的办法没？

1万 · 2010-4-21 09:06

<<太大了，8位的寄存器放不下啊。有更好的办法没？>>
放不下可以软件处理

只看该作者 · 2010-4-21 15:59

RC常数放大点应该是有效果的，再做个滑动平均处理吧。C最好用钽电容

只看该作者 · 2010-4-21 22:45

8# yiwusuoyou

兄弟，你的 “滑动处理” 的意思是不是说，当检测I/O检测到高电平时，做个延时处理，然后再检测，如果还是高电平，则意味着充电完全？

如果是这样的话，那么延时多少时间为佳？10us够吗？

4万 · 2010-4-22 00:44

1、RC时间常数取大一些，计数频率减慢一些、
2、电容器选用无电荷存储效应的薄膜电容。

只看该作者 · 2010-4-22 10:09

10# awey

我以为频率快些会准确一些呢。

只看该作者 · 2010-4-23 16:26

呵呵，做平均只是为了测量准确些（采样数据可能会变化比较大，不做简单滤波处理，数据跳动就大），频率应该是高些比较好的，精度就会高点的，我做过交流供电的，低温区比较准确，高温区误差略大。

只看该作者 · 2010-4-23 22:38

本帖最后由 szshawn2010 于 2010-4-23 22:40 编辑

13# yiwusuoyou

其实很多东西，理论上都是很简单的，但是当实际动手做时，就会有这样或那样的问题。

既然兄弟你做过这类的东东。那我就把我的情况再详细说一说，恳请你不吝赐教：

1.我的MCU只有一个定时器。这个定时器要为开启工作电路时刻准备着。溢出数值为256，因为需要，就赋了初值205。即每50个周期，会有一次定时中断。

2.同时，又开启了外部中断;

3.当需要对电容充电计时，每发生一次定时中断，则对寄存器R1加上数值50，此时R1有进位标志发生，则对R2加上数值1。

理论上，充电时间＝ R2｛R1＋（TIMO-TIMO初）｝
         备注：草稿程序中，将TIMO这部分给省略掉了。即“R2R1”组成一个16位的
               二进制寄存器。

4.实验结果是，电阻越大，计量的时间误差就越大。而且每次数据差距都很大。
         备注：在检测充电是否完全时，已经做了一次延时处理，大约为6个机器周期，约6us。

－－－－－－－－－－－－－－－－
实践表明，若定时器仅为电容充电工作的话，测量效果还是很好的。但是却无法开启样板的主功能了。

在定时中断子程序中，外部中断子程序中，指令时间大约为30－60个机器周期。

4万 · 2010-4-23 23:31

电容器有电荷存储效应，通俗的比方就是：用木桶装水，会倒不干净。所以用于对充放电有精度要求的场合，最好用存储效应小的薄膜电容器。
速度慢一些，可以让电容充分放电，同时，放宽对软件处理及时性的要求。因为直接用IO口做为比较，对电源的纹波要求很高，如果电源不干净，将会带来很大的误差。

只看该作者 · 2010-4-24 01:02

本帖最后由 szshawn2010 于 2010-4-24 01:03 编辑

15# awey

感谢解答！我用的是瓷片电容 1UF。因精度要求不是很高，所以也懒得去找电容样品了。

实践中，定时器仅为电容充电计数的话，那么计数值为 197时，误差为正负3。再大一些计数值为2000时，误差也在接受范围内。

当定时器，除了计数，还要处理其他任务时，计数值就不靠谱了。有时的大的很离谱。