单片机与AD信号采集求助

发表于 2012-6-26 23:48

最近在坏的机器上拆了一个欧姆龙LED位移传感器，顺便想学习下单片机的AD信号采集处理，不过碰到了些问题，希望高手帮指导下
传感器位移距离+/-4mm 分辨率是0.01mm,输出4-20ma的模拟信号，看了下传感器手册讲4-20MM输出与GND接一250欧姆的精密电阻将电流转为1-5V的电压信号，刚接触模拟电路与51单片机，不知道该选多少位的AD才能达到让LED数码管显示+/-4(0.01MM的分辨率)?请问如何计算分辨率？单片机如何处理数据？如果选10位AD能行吗？AD基准电压要多少呢？谢谢

发表于 2012-6-27 01:41

这样说可能直观一些:
+/-4mm 分辨率是0.01mm 可以有800个位置.
也就是说: 1-5V的电压信号中有 800 级电压.
如果推到 0-5V的电压信号(ADC都是从0V开始的),就有 1000 级电压等级需要分辨.
如果选10位AD, 可以分辨 1024 级电压等级. 如果不考虑量化误差和线性误差, 去5VAD基准电压, 能够识别出 0.01mm 位置偏移.
实际应用, 由于各种误差的存在, 用10 位AD, 分辨出来的最小一格可能不止0.01mm.

发表于 2012-6-27 11:01

用12位的ADC吧

发表于 2012-6-27 11:32

感谢楼主分享。。。同时强烈鄙视那些看帖不回帖的人！

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发表于 2012-6-27 12:21

谢谢大家的回复，感谢airwill，只能选择12位AD了，还想请教下，4-20MA的信号到底转换为1-5V还是0-5V？如果用1-5V，程序如何处理？

发表于 2012-6-27 12:40

一般挂250欧电阻，4-20ma就是1-5V。的确有0-5V输出的，那是因为变送器有0-20mA输出，0ma大概指测量端输入悬空的情形。

发表于 2012-6-27 13:19

如果4-20ma输出转为1-5V 那么每0.01mm的分辨率是不是（5-1）/800=0.005V？还是5/800=0.00625V？如果转为0-5V 那么每0.01mm的分辨率5/800=0.0625V 这样要求AD的分辨率至少为0.005V 5/1024=0.0048V(10位AD)

发表于 2012-6-27 13:49

十位AD已经可以满足需要。

发表于 2012-6-27 15:10

如果选10位ADC可以满足的话，那选哪种好呢，现在考虑这三种，51-STC12C5A60S2(10bitAD) AVR-AT90S8535(10bitAD) TLC1549CP(10bitAD ADC芯片) 前两种单片机自带，后者是DIP-8的单通道10bitADC 如果有更好的帮推荐下，谢谢

发表于 2012-6-27 19:31

谢谢大家的回复，感谢airwill，只能选择12位AD了，还想请教下，4-20MA的信号到底转换为1-5V还是0-5V？如果用1-5V，程序如何处理？

发表于 2012-6-27 21:54

为什么只能是12位AD呢，10位不够用吗，还有就是你既然要采集到5V，那么首先你单片机供电应该是5V吧，
STC12C5A60S2这个单片机AD基准电压就是供电电压，你这个电压要求要稳，不能是4.8V（举例）供电，那你AD也只能采到4.8V。建议不要转换到满量程5V。

WELSON · 发表于 2012-6-28 11:32

楼主使用TLC1549CP(10bitAD ADC芯片)就可以了。5000mv-1000mv/800=5mv,也就是说，每移动0.01mm的距离，输出电压变化5mv。如果用5V作为参考电压，TLC1549的分辨率（刻度）为5000/1024=4.88mv,量程为0-5000mv,刚好满足你的要求。在程序里这样处理：
val=(unsigned int)(read1549val*5000/1024)-1000，然后把val值显示出来就oK啦。

发表于 2012-6-29 11:10

12# wukunshan 谢谢你的详细回复我调试看下

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