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[菜农助学交流] NUC120用过采样增加ADC分辨率

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 楼主 | 2012-4-8 15:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近设计了一台仪器,改动比较大,PCB板面积所限,又需要对热电偶采样读取温度,并对高温炉进行控温,想到了采用NUC120内置AD去读取温度,

发现分辨率略有点小

为什么分辨率会小呢,各位看官听我分析如下
S分度热电偶 温度升限位 1200度 此时热电偶电压为11.952mV,按12mV计算.外围运放电源的电压为5V,由于运放输出到最大值时线性是有问题

的,于是扣除大概1V,手头的精密电阻只有1K  1% 和10K 1% 经过组合选定一个了一个241倍的增益,单级运放,增益已经太大.无法往上再加了(会

造成噪声变大) 于是满程电压为12mV  X 241 = 2.9V   要控温精度为1度的话,分辨率要高于控温精度,选定在0.1度的分辨率. 0.1度的分辨率在忽

略热电偶线性的情况下大概为0.01mV ,放大241倍的话为2.4mV        NUC120 内置12位AD最小的分辨电压为VREF/4096   = 5/4096 = 1.2mV ,

也就是说这个AD在加上运放的情况下分辨率为0.05度 . 当是认为已经满足了我的要求,结果发现温度跳动比较大,没有原来用CS1242那么稳定.

仔细一看 只有10位精度的保证....这下麻烦大了,难道又要改版,哪又得延期了,怎么办?天无绝人之路,想起了以前看过的一篇帖子,里面提到了高速

ADC可以通过过采样提高分辨率,降低噪声,里面说每增加一位分辨率,需要以4倍的速率过采样,正好AD的速率够高.拿来采用一下.


现在贴出部分代码


#define MAXPRESTOVECNT 256     //炉温滤波缓冲区长度  (为4的4次方,也就是说有效位数增加了4位)
struct ADVALUE
{
   long lPreTemp ;
   long lTemp;
}AD;

AD AdValue ;
long ADPreStove[MAXPRESTOVECNT];
long ADStovePtr;
void ADCIntRout(uint32_t u32UserData)
{


int tempValue = 0;  


AdValue.lPreTemp    = AdValue.lTemp ;
   
   
AdValue.lTemp      -= ADPreStove[ADStovePtr];


ADPreStove[ADStovePtr]  = DrvADC_GetConversionData(ADCHANNEL_VSTOVE);

AdValue.lTemp      += ADPreStove[ADStovePtr];


ADStovePtr=(++ADStovePtr)%MAXPRESTOVECNT;  
}


void InitAD(void)
{
   

uint32_t i;

DrvADC_Close();
   
// default setting: single end input, single operation mode, all channel disable, ADC clock frequency = 12MHz/(3+1)
   
DrvADC_Open(ADC_SINGLE_END, ADC_SINGLE_OP, 0, INTERNAL_RC22MHZ, 0xFF);

DrvADC_SetADCOperationMode(ADC_CONTINUOUS_OP);

DrvADC_SetADCInputMode(ADC_SINGLE_END);

// Select the ADC channels

DrvADC_SetADCChannel(0xE0);

// Set the ADC channel

DrvADC_ConfigADCChannel7(EXTERNAL_INPUT_SIGNAL)
;

//DrvADC_ConfigADCChannel7(INTERNAL_BANDGAP);

//

DrvGPIO_InitFunction(E_FUNC_ADC5);

DrvGPIO_InitFunction(E_FUNC_ADC6);

DrvGPIO_InitFunction(E_FUNC_ADC7);

//

DrvADC_EnableADCInt(ADCIntRout,u32ADCUserData);

i=DrvADC_GetConversionRate();

//

DrvADC_EnableSelfCalibration();

while(!DrvADC_IsCalibrationDone());     //等待自校准完成

// start A/D conversion



//

DrvADC_StartConvert();
}
//AD读取任务 Amp.JPG
| 2012-4-10 08:51 | 显示全部楼层
刚baidu了一下,感觉只能提高分辨率,精度只能提高一点点!

基于C8051F系列单片机提高ADC分辨率的方法.pdf

1.21 MB, 下载次数: 55

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| 2012-4-12 15:03 | 显示全部楼层
说说效果怎么样?

还有为什么不考虑两级放大?

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