电阻测量—关于正弦信号的有效值和平均值

只看该作者 · 2012-3-1 16:56

:victory:

只看该作者 · 2012-3-1 16:56

会当临绝顶，一览众山小

只看该作者 · 2012-3-1 16:57

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只看该作者 · 2012-3-2 01:45

38# iampoor
就你目前贴的电路,花不了几个钱,但是其他地方花钱,例如波形发生器,测量电路,温漂,调节,保护等等.
你这个电路要校准挺麻烦的吧?

只看该作者 · 2012-3-2 09:05

44# 奔牛滚滚

是这个问题啊。
我在33楼已经说清楚了。
实现起来不难，但误差小就很难了。
这个电路是一般的电路，要精确，就要器件精确。

所以我在问大家，有什么好的思路或者实现手段没有。

只看该作者 · 2012-3-2 20:43

2# ghost1325
不怎么懂啊

只看该作者 · 2012-3-2 22:55

交流采样吧。

只看该作者 · 2012-3-3 11:53

如果硬件选用12位ADC,即使用数字处理后有17位的ENOB,也不是系统的分辨率.
这个只是ADC这个环节稳定度表现.
如果是12位,那么其物理分辨率已经是固定的.那么其系统的分辨率不可能比这个高 ...
zjp8683463 发表于 2012-2-26 16:44

我也不是专家。但我认为你的理解是错误的。
我不确定你所说的‘系统分辨率’具体是什么概念，我只听说过sensitive（灵敏度），基于我自己的理解，我提出几个问题：
1）你确信系统分辨率是由ADC的原始分辩决定吗？而不是有sensitive决定的？如果是由sensitive决定的，那你就不能纠结于ADC的raw bit，是吗？
2）如果你**自己的理解，那么你怎么解释我做的这个post process分辨率；又或者说，你如何解释sigma-delta这样一个1 bit ADC将限制你的‘系统分辨率’？

1万 · 2012-3-3 15:06

本帖最后由 zjp8683463 于 2012-3-3 15:21 编辑

一个例子.ADC读电压值.
1.设一个分辨率为1mv的ADC,输入1000mv,ADC读数为1000.
2.不管最后通过什么滤波,比如取多次平均,将读数稳定在1000.01(post process).
3.那么如果输入1000.1mv,那么ADC读数是多少?
ADC连1000和1000.1都分不清楚,你将读数稳定在0.01mv,并不代表你的电压分辨率是0.01mv(post process).
4如果是sensitive不够,那么输入电压本身就不能有1mv级别分辨率,那么此时ADC是合适的.
5最终这个系统的分辨率取决于最短的那块板.

一个16位的ADC通过处理,可以出现20位以上的ENOB,但实际分辨率还是16位.

sigma-delta是由特殊结构-反馈与积分组合而成,不是简单的后处理就能解决的.如果你的处理使用了类似结构,另外讨论.

只看该作者 · 2012-3-3 18:27

你的这个例子的确是这样，因为一个理想的DC信号，只要与ADC量化值之差处于{-LSB/2，+LSB/2}区间内，是不能引起code变化的，但是需要条件：就是这个DC信号之中的noise为零，这是个理想状态，不是吗？物理世界中不存在SNR为无穷大的DC信号，那么我有理由**，只要时间够久、够久，noise一定产生一个电压促使code变化，那么好，只要code变化了，post process就‘看’到了它，那么着得出的分辨率，不就是更高了么？
你可能会说，抱歉，我的DC信号中的noise的确非常小，要想看见code变化，我可能要等上1年、10年、甚至更久，那么，实际测量中，是等不得的；这没关系，dithering的出现就可以缩短这个测量时间。

所以，我依然**，系统分辨率（sensitive）是由noise reference to input决定的，而不是ADC的物理量化位数。
你的回复对我很有启发意义，我之前从未思考过sigma-delta这样的1bit ADC在测量DC信号时为什么依然能得到极高的分辨率，应该就是你说的，它的结构决定的。

1万 · 2012-3-3 20:44

本帖最后由 zjp8683463 于 2012-3-3 20:48 编辑

设一个位移传感器,其输出1mm对应1V,那么1um对应1mV,但这个1mv肯定有噪声存在,但其中间值确实是1mV.
如果你的ADC分辨率只有10mV,那么你无论怎么处理都无法分辨率出1um.
验证方法为,我将位移移动1um,并用高精度电压表(或其他仪器)测量其输出中间值,确实改变了1mv.
看看10mV的adc处理后的读数是多少?
如果ADC本身的物理分辨率小于noise reference to input,那么短板就是在ADC这里.

只看该作者 · 2012-3-4 00:27

你用你工作中遇到的‘现象’作为证据，的确有说服力。可我在上面的帖子里说了这种现象是为何产生的。
我觉得最好有第三方之外的工程师加入进来才会使讨论更具有广泛意义。

还有，你提到的现象，我还特意在蓄电池内阻测试电路调试中测验了一下，当时我用了8位ADC测量电池电压（测试仪不止测内阻），我想在100V的单一量程，做到100.00V，我把dithering去掉，现象如你所说的现象一样，分辨率无法通过平均方法提高（我上面的回帖说过，这不是绝对的，只是在我要求的测量时间内，它出现的概率极小而已。），我把预先设计的dither耦合进去，就达到了目标。

还有，如果你坚信，如果环境参数不便，那么那个DC信号量永远、永远被量化成一个code值，这听起来太绝对了，不是吗。

1万 · 2012-3-4 03:00

我觉得我说的分辨率和你说的还是有异议.
我指的是实际物理量改变,是否能引起最后显示读数相应的改变.
比如每次步进1mV,最后读数是否能反映出来,还是步进2,3次后显示才有一个突然步进.并不是指最后读数能不能稳定在某点数量级上

只看该作者 · 2012-3-4 21:05

你说的情况的的确确存在，我也是在学习中，我目前的认识也一定有局限；可能我的一切论据都是基于“噪声永远存在”，所以才导致坚信--不管LSB多大，code终会在未来的某个时刻被改变。这在逻辑上，看上去似乎是正确的，而且这里的噪声，我潜意识的假定为一定是white noise，所以根据它的概率分布特性，才坚信未来的一个时刻，它总会发生一个比LSB还大的值，进而导致code改变。但这在实际测量中的限定测量时间内，它很可能几乎不发生，所以从实际使用价值讲，确实应该从你说的那种方法去解决它--即采用更高位数的ADC去实现更高的系统分辨率。

只看该作者 · 2012-3-4 21:13

感觉你们纠结一些概念了。
ADC分辨率换算成电压值，远大于噪声电压，那这个系统的分辨率就是由ADC的分辨率决定；反过来，如果电压噪声已经大于了adc的分辨电压了，那adc位数再高也没有意义了。这个就是我的理解，有些简单和直白。
不知道各位打架的神仙怎么看？

只看该作者 · 2012-3-4 21:29

请不要用打架这个字眼，呵呵
我们是在讨论问题，而且zjp是我在这论坛里两年的学习生活中遇到的唯一去深刻分析数模转换器件的工程师。

我记得以前在查阅关于是否进行数字&模拟地分割的资料时，也看到ADI一名非常资深的AE和一名资深顾问对这个问题的‘争论’，我觉得非常好，难怪USA如此强大。

我还记得我去面试，被问到这个问题时，回答说：“我好多时候都不进行地分割的”，听到这个回答的面试官，就不会跟我讨论为什么，而是直接嗤之以鼻，那神态就像是一个道德标兵在批斗一个生活作风有问题的人那般。让人望而兴叹。

我觉得深刻的讨论总是互有裨益的。

只看该作者 · 2012-3-5 11:03

测量精度确实取决于adc的位数，因为一般来说，前端处理的信噪比会比较小。

如果楼主使用整流滤波求平均值，那么精度就不完全是adc的位数问题，而是一个相当复杂的问题：整流二极管非线性，滤波保持的时间常数，等等。这种方法对精度的损害会比较大，但简单，不用相对复杂的数字信号处理技术。

而采用 dft 的方法，由于采样原始的正弦波信号，前端只需共模放大处理进入 adc, 精度基本上由 adc 的位数决定。

只看该作者 · 2012-3-5 12:25

57# highgear
还有AD速度和计算速度,以及溢出的处理等等:lol

只看该作者 · 2012-4-7 14:58

有了初步的结果
用了专门芯片
做下来效果还可以
在一定范围内，绝对误差可以做到0.1%以下。
谢谢各位支持！

只看该作者 · 2012-4-7 15:02

谢谢分享

电阻测量—关于正弦信号的有效值和平均值

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