双ADC同步规则模式，ADC1数据偶尔出现毛刺，ADC2正常

只看该作者 · 2012-11-28 15:06

本帖最后由 st316 于 2012-11-28 15:15 编辑

我用双ADC同步规则模式采样三相电压与电流。
ADC1：Ua-->Ub-->Uc
ADC2：Ia -->Ib -->Ic

采样出来的数据，发现通过ADC1转换出来的数据偶尔会有毛刺，ADC2转换出来的电流信号平滑。如下图：

怀疑是电压信号不稳，于是将ADC1与ADC2采样的信号交换，改成如下：
ADC1：Ia -->Ib -->Ic
ADC2：Ua-->Ub-->Uc
发现通过ADC1转换出来的电流数据有毛刺，电压平滑。
由此可推断，所给信号没问题。

问题应该出在ADC1上，但ADC1的配置与ADC2没什么区别，采样时间也都是一样的。

只看该作者 · 2012-11-28 19:33

用过双ADC的说说

只看该作者 · 2012-11-28 23:32

有人用过这个模式吗

1万 · 2012-11-29 17:08

用的是STM32F1吗？

只看该作者 · 2012-11-29 19:08

4# IJK 芯片是STM32F103RBT6

只看该作者 · 2012-11-29 19:32

本帖最后由 st316 于 2012-11-29 19:34 编辑

重新说明一下现象。

硬件连接：
1、Ua--ADC通道1，Ub--ADC通道2，Uc--ADC通道3
2、Ia--ADC通道4，Ib--ADC通道5，Ic--ADC通道6

第一次实验：
双ADC同步规则模式，ADC1与ADC2的规则通道顺序如下：
ADC1：Ua--ADC通道1，Ub--ADC通道2，Uc--ADC通道3
ADC2：Ia--ADC通道4，Ib--ADC通道5，Ic--ADC通道6
现象：
Ua、Ub、Uc转换得到的信号有毛刺，如上面的两张图；
Ia、Ib、Ic转换得到的信号是标准的正弦波，很平滑。

第二次实验：
双ADC同步规则模式，ADC1与ADC2的规则通道顺序如下：
ADC1：Ia--ADC通道4，Ib--ADC通道5，Ic--ADC通道6
ADC2：Ua--ADC通道1，Ub--ADC通道2，Uc--ADC通道3
现象：
Ia、Ib、Ic转换得到的信号有毛刺，如上面的两张图；
Ua、Ub、Uc转换得到的信号是标准的正弦波，很平滑。

于是，可不可以这样认为：通过ADC1转换出来的信号就有毛刺，而ADC2转换得到的的就没问题。同时，始终是ADC1出来的数据有毛刺，而和ADC1、ADC2具体转换哪些通道没有关系。

只看该作者 · 2012-12-4 15:54

香水城最近怎么都不来了啊

只看该作者 · 2012-12-4 17:03

还有这种现象？

只看该作者 · 2012-12-4 17:19

是不是你的ADC1和ADC2设置有所区别。这种问题没遇到过。

只看该作者 · 2012-12-10 22:50

请问楼主问题是否已经解决，我也碰到类似的情况了！

只看该作者 · 2012-12-11 13:20

建议楼组去找下 STM32 bug 说明的文档，其中好像就有关于 ADC1的采集毛刺说明，不过好像是启动时有一下

只看该作者 · 2012-12-23 23:06

本帖最后由 st316 于 2012-12-23 23:10 编辑

tanbow 发表于 2012-12-10 22:50
请问楼主问题是否已经解决，我也碰到类似的情况了！

问题解决了，应该是信号本身的问题，芯片的ADC没问题的。
最初的现象确实是如我上述描述的那样，让人不得不怀疑是ADC的问题，后来用示波器查看，发现电压信号进AD前的波形就不如电流信号那般平滑，最后，在硬件上解决了电压信号有毛刺的问题后，再用AD去采样，得到的电压与电流数据就都很平滑了，问题莫名奇妙的就没了。
你可以先用示波器看下输入信号的波形。

只看该作者 · 2012-12-24 00:42

ADC的确有局限性的,好象是说单次启动转换的时候,有个小小的异常信号,mV级的;具体情况我记不清楚了;

只看该作者 · 2012-12-25 13:32

楼上的大哥，能否再回忆一下，给指点指点啊！
在这个问题上，楼主是幸运的，莫名其妙的问题，莫名其妙就解决了，借楼主的帖子，我也说说我碰到的问题，和大家讨论一下有关STM32的AD使用问题，期盼有经验的大侠提点一下！

我是使用STM32F103VCT6上的ADC1采用扫描的模式顺序转换14个通道，每个通道的采样时间配置都完全一样，55个时钟周期，每次扫描转换由定时器触发，通过DMA读取转换数据。14个通道分别测量8路交流电流、6路交流电压，每周波24点采样，测试过程中发现，而部分通道测量精度较低，测量值飘动特别大。
例如项目中是使用ADC的13、14和15通道分别测量A、B、C三相电压，测试中发现13通道测量的A相电压值稳定，精度非常好，而14、15通道测量的B、C相电压值飘动很大。此时很自然是用示波器观察14、15通道的输入信号是否有毛刺，观测结果是输入信号非常正常，没有任何毛刺！

为了进一步排除是输入信号的问题，我做了个简单的实验，将原13通道的输入信号断开，把14通道的输入信号通过飞线引到13通道上，就是用13、14通道同时测量同一个输入信号(原14通道的输入信号)，结果发现问题依旧，依然是13通道的测量值非常稳定，而14通道测量值飘动很大，两通道的两周波采样结果如下图：

图中红色为13通道的采样结果，蓝色为14通道的采样结果。可以看出在某些采样点上，通道14的AD转换值出现了明显的偏差，而且是采样值偏低了！再撤掉输入的交流信号，此时13和14通道相当于直接输入交流信号的偏置电压1.65V，观察两通道的AD转换值，13通道的转换值在2238~3340之间飘动，AD有2位的飘动，比较稳定，而14通道的转换值则比较有意思，大部分在2238~3340之间飘动，但偶尔有些转换值会偏低，甚至偏低到2231，相当于AD有4位的飘动了，这样的话12位的AD只能顶8位用了！
同一个输入信号，分别用不同的AD通道进行采样，测量精度却相差较大，换个芯片情况依旧，这个问题困扰了我很长时间了！原打算使用STM32F103这个平台对公司的产品进行更新换代，现在看来该芯片的AD部分电路还真不容易掌握，问题未搞清楚前是不敢轻举妄动了！希望给位大侠能不吝指点一下，提出可能的原因，我将一一验证并给大家汇报验证结果，共同提高！

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只看该作者 · 2012-12-25 13:52

我弄电池内阻仪和你差不多，不过是单相的，嘿嘿。采的挺稳定的。也是双AD模式，才20hz信号。还加了一个注入模式。

我觉得应该是电路问题

只看该作者 · 2012-12-25 13:52

用的通道好像是AD1和AD2

只看该作者 · 2012-12-25 22:25

tanbow 发表于 2012-12-25 13:32
楼上的大哥，能否再回忆一下，给指点指点啊！
在这个问题上，楼主是幸运的，莫名其妙的问题，莫名其妙就解 ...

再撤掉输入的交流信号，此时13和14通道相当于直接输入交流信号的偏置电压1.65V，观察两通道的AD转换值，13通道的转换值在2238~3340之间飘动，AD有2位的飘动，比较稳定，而14通道的转换值则比较有意思，大部分在2238~3340之间飘动，但偶尔有些转换值会偏低，甚至偏低到2231，相当于AD有4位的飘动了

1.65V转换的结果怎么是在2238~3340之间呢，应该是4096/2＝2048附近啊。

只看该作者 · 2012-12-25 22:42

照你贴出来的图看，你的偏置电压应该是2240/4096*3.3=1.8V，而不是你期望的1.65V。
另外，加大输入信号的幅度，也就是说，使采样点在0-4095间分布得更广，转换后的数据，还有这样的问题吗？
ADC的时钟最大只能14M，这点有没有注意？超过14M了就有精度下降的问题。不过通道13又没问题，所以这点应该不是问题所在。
好运！

只看该作者 · 2012-12-26 09:45

st316 发表于 2012-12-25 22:42
照你贴出来的图看，你的偏置电压应该是2240/4096*3.3=1.8V，而不是你期望的1.65V。
另外，加大输入信号的幅 ...

1、偏置电压没有错，我使用的是片外3V的AD基准源，2240/4096*3=1.64V；
2、加大输入信号的幅度，问题依旧存在；
3、ADC的时钟是12M，有关ADC配置是否正确的问题基本上是第一时间考虑的，应该没什么问题。
幸好当初项目设计的余度较大，虽然某些通道存在精度问题，但仍然能达到项目要求的测量精度！
从我做过的实验来看，基本可以肯定这个问题跟外部的信号输入电路无关，现在只剩下数模电路之间的布局和电源供电问题值得怀疑了，有关数模电路的布局问题考虑较多的是一点接地的方式和位置，这方面也作了一些实验，但没什么头绪，隐隐觉得是跟电源的供电问题有关，抽个时间发个邮件给ST的技术支持看有没有什么回应再说吧。
顺便总结一下STM32F103的使用心得吧，这个芯片性价比是高，光看数据文档的话，片上资源比同等价格的其他芯片要丰富的多，非常适合运行一个小的操作系统做一些测控类的项目！但天下没有免费的午餐，低廉的价格带来的就是芯片上相关的外围电路设计过于简单，适应性不强，没想象中的好用（或许是我期望值太高了）
A、芯片FLASH的读取速度在高速时需要插入总线等待，72M的运行频率下时需要插入一个等待时间，如果程序是在FLASH运行的话，那就相当于程序的运行速度是36M了。如果程序运算量较大的话就要注意啦，尝试把运算的程序搬移到片上SRAM运行吧

只看该作者 · 2012-12-26 09:55

B、片上RTC时钟起振问题，相当大家或多或少都会碰到吧，就不多说了！
C、最后一个就是我碰到这个AD测量通道精度问题了，虽然用增大设计余度的方法来躲开了这个问题，但我至少可以认为芯片AD的抗干扰能力不强，初步估计电磁兼容试验中的EFT快速瞬变抗扰试验对该芯片的AD采样值影响会非常大，只能又在软件上折腾一翻了！有关电磁兼容的试验，我的项目还没开始进行，结果出来再跟大家分享！

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