有关自动校准方法的疑问

只看该作者 · 2007-6-7 08:47

最近搞个产品，要求能自动消除环境温漂对采用的影响，通过做实验，单靠提高元器件精度并不能完全解决温漂影响。

看了网络上的一些资料，基本框架都是如下：

输入基准Vi--------|
基准电压Vr--------|---->输入以及放大----->AD---->计算机
地----------------|

通过对Vr以及地的测量，然后再测量Vi，可以还算出Vi实际值，这种思想我赞成，但是有个问题,Vi一般是小电压信号，比如mV级的时候，那么mV级别的Vr
通过什么来产生了？产生的精度能否保证不受温漂影响？

各位有什么更深的见解或者有其他什么方案请赐教！

4万 · 2007-6-7 09:03

只看该作者 · 2007-6-7 09:05

?不是很理解您的意思

其实关键是如何消除环境温度的影响

3万 · 2007-6-7 09:22

通过电阻分压产生。
参考电位差计的电路。

只看该作者 · 2007-6-7 11:07

这样分压电阻的精度就变成了影响整个设备精度的关键了，通过实验效果不是很理想，主要是分压电阻也存在温漂，而且可能使整个设备的精度更是差的无法想象。

只看该作者 · 2007-6-7 11:10

没见过电位差计的电路，能否帮忙给个参考电路，谢谢！

3万 · 2007-6-7 11:40

当然不能用普通的金属膜电阻。
电位差计电路，我也没有，到网上搜搜吧，要不就到电工仪器商店看看。

只看该作者 · 2007-6-7 15:23

确实不清楚跟《黑客帝国》有什么关系，呵呵

差分电路能消除放大器引起的误差？不是吧？

冷端补偿也是一样，其实有点像补偿了原点误差一样。

只看该作者 · 2007-6-7 15:32

很明显，

平常温度下（20度左右）比如AD采样值正常时9800，
搞到恒温箱时（40度）采样值变成9750，

零点电位也变化了，幅度较小，零点本来就是接近0值的采样数据，
所以变化小可以理解。

现在着手试验标准电压分压后的采样方法，看能不能达到要求。

1万 · 2007-6-7 17:39

实际的误差也就包括了放大过程中产生的误差。

如果不经过放大，用ADC直接测量毫伏级电压的器件不知道是什么？也许你说当然可以测，但实际量程就不是那么回事了。

只看该作者 · 2007-6-7 22:19

就是0点的确定跟斜率的确定

只看该作者 · 2007-6-7 23:15

lfc9861，首先明确一点，无论如何校准，如何设法提高精度，误差总是存在的，最多只能减小误差，而没有办法完全避免误差！

关于温度补偿，大体上有两种思路，一种是用温度敏感元件抵消温度变化的影响，比如热电偶的冷端补偿，使信号随温度的变化有某种确定的关系；一种是用温度不敏感的元件，即通常所说的低温漂，如AD转换电路的基准电压一般都会选用比较好的基准电压电路，这个“好”一般除动态电阻小之外，主要就是指的温漂小，其次才是指初始精度等参数。

明白了这两种思路，就可以根据情况灵活运用。比如，测量热电偶温度，冷端接固定电压而不进行补偿，而是在冷端放置温度传感器用AD测量冷端温度，再用AD直接测量热电偶的冷热端之间的温差，在程序中相加求得输入温度；或者AD转换电路使用温度敏感元件做测量基准，如果恰好选择的基准与被测的信号的温度特性相同，就可以抵消掉大部分温度变化的影响

回到你的问题，如果Vi信号太小，那就先放大，再与Vr相加以后进行处理。
要想提高精度，最简单的办法就是用低温漂的元件，如果单靠提高元器件精度不行，哪就要找出温度变化的规律，然后或者用相同特性的元件在电路上进行补偿，或者将这个规律加入到计算中用软件进行补偿

只看该作者 · 2007-6-8 17:24

我只是想了解各位大虾多这种方案可行性的赞成程度，了解这种方法补偿的效果以及是否有其他更好的方案来实现对放大器等器件引起的误差进行修正，就是１２楼说的0点的确定跟斜率的确定，关键还是想探讨斜率的确定，多谢各位大虾关注！

主要的问题就是标准源的产生问题，如果不是等同于Ｖi输入范围的标准源，不经过运放，那就不可能补偿运放由于温漂产生的斜率误差，如果经过放大，那么这个标准源就必须是mV级的，有大虾提出用电阻分压应该可行，其实原先我主要是担心电阻分压产生的标准mV信号受温漂的影响程度，看来参考电位差计应该可行，其实很多电位差计使用时也是需要预热的，跟这部分应该也有点关系吧？

只看该作者 · 2007-6-8 17:31

13楼：找出温度变化的规律，然后或者用相同特性的元件在电路上进行补偿，或者将这个规律加入到计算中用软件进行补偿

有这种想法，主要是如果后续生产可能比较麻烦，因为元件的离散性决定了每套电路扳都会有差异，这个规律可能就不好搞．不过我还是想实验一下，说不定还行得通．

只看该作者 · 2007-6-14 22:47

大家都知道热敏电阻PT100的特性不完全是线性的，对线性输出有较高要求时一般来说在电路上可以加补偿，使电路的输出电压与温度变化呈线性关系（仍然需要强调，无论怎么补偿，也只能更加接近线性，而不可能完全是线性的），套用公式 Rt = R0 * ( 1 + A*t )，这就是在电路上进行补偿。假设现在电路上不进行补偿，测量PT100的阻值后，套用公式 Rt = R0 * ( 1 + A*t + B*t*t )，这样的精度肯定会高于直接使用前面的公式，这就是把规律加入到计算中用软件进行补偿，这个规律就是PT100的特性，这个是线性补偿的例子

典型的温度补偿规律有LCD的偏置电压，规律是-10mV/℃

如果你没有现成的“规则”的规律可用，比如物理公式，或者，如果所有的产品使用相同的软件补偿仍不能满足要求，而是想要把每个电路的规律都实测出来，然后输入到系统中，那除非你产品的产量较小，附加值很高，否则...还是想别的办法吧:(

只看该作者 · 2007-6-15 09:29

按 linjing 的提议实测了系统在温度变化后的采样变化规律，搞了台样机，
温度漂移影响小到可以接受的程度，是啊，我这个东西就是量少的东西，这样搞搞提高点精度还是值得的:)

多谢各位指点

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首先明确一点

当然不能完全避免

元件的离散性决定了每套电路扳都会有差异

举个例子说明一下

按 linjing 的提议实测了系统在温度变化后的采样变化规律

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