大神们指点下迷津吧，怎么处理AD转换器的有效精度位问题？

发表于 2015-4-19 22:08

我有个课题，数码管显示的范围为0~999999，AD转换器用的是一个24位的，无噪声有效位是20位，据说低4位是波动的。参考电压是5V，最小分辨率按5/2^24算还是5V/2^20算？输入的信号电压范围是0~320mv,分成100000份，每份3.2uV。这个每份3.2uV输出的数字码我是按照3.2uV/(5000000uV/2^24)算呢还是3.2uV/(5000000uV/2^20)算？低4位的数据有波动，我该怎么处理它？求哪位大哥指点小弟迷津啊

发表于 2015-4-20 08:25

本帖最后由 Jack315 于 2015-4-20 08:26 编辑

ADC 的量化精度为：5 / (2^24) = 0.2980 uV。但线路中会有噪声，所以实际的分辨率由线路噪声的大小和量化精度来决定。

从 LZ 的描述中没能看出对分辨率的要求究竟是多少。数码管有6位，如果为了显示 0～320 mV 的信号，小数点在第三个数码管后面，则最小显示单位为 1 uV，所以精度要求定为优于 0.5 uV？或按 LZ 的描述 320mV 分成 100000 份，从而精度要求定为 3.2 uV？

如果为了对量化后的信号进行处理，则需首先确定信号的精度要求，然后才决定使用多少位的 ADC，多少位的数码管，以及电源、基准电压的精度和 ADC（前）放大器的信噪比。所以问题是 LZ 对信号的精度要求是多少？

发表于 2015-4-20 09:36

Jack315 发表于 2015-4-20 08:25
ADC 的量化精度为：5 / (2^24) = 0.2980 uV。但线路中会有噪声，所以实际的分辨率由线路噪声的大小和量化精 ...

不好意思我没表述清楚，我的显示范围是0~999.999Kg（由于称重传感器的满量程为100kg，其实最大只能显示到100.000kg），显示分辨率要达到0.001kg，也就是1g，称重传感器上0.001kg对应输出0.1uV,电压，满量程输出10mV,经过放大后输出到AD转换器的电压为每1g输出3.2uV,满量程320mV。ADC 的量化精度为：5 / (2^24) = 0.2980 uV，每1g对应的输出码为11，换算成二进制的话就是1101，这个数值就落在24位的低四位中，无噪声有效位20位，据别人说低四位波动的，这样的话1101不就显示不出来了吗？我的疑惑就是在这里。弱弱的问下，无噪声有效位为20位的话，到底是低四位波动还是高四位波动。:lol 以前只用10位的ADC，对于测量精度要求也不高，一直没注意这方面的

发表于 2015-4-20 10:15

所以，精度要求是 1g/100,000g。ADC 至少需要 log2(100,000) = 16.61 -> 17位。

由于 ADC 的基准电压为 5V，因此输入电压应放大到足够大的程度以提高信噪比：当重量为 100kg 时，理论上 ADC 的输入电压应为 5V，而不是 320 mV。

发表于 2015-4-20 11:33

范围太大，分辨率都不够了

可以考虑分两档，超、欠量程自动切换。小信号要放大，

发表于 2015-4-20 13:19

本帖最后由 zyj9490 于 2015-4-20 13:22 编辑

huayuliang 发表于 2015-4-20 11:33
范围太大，分辨率都不够了

可以考虑分两档，超、欠量程自动切换。小信号要放大， ...

没有好的基准，好的电源，好的前端，良好的布局，走线，屏BI，恒温，难，要下很大的成本。说白了，没有把总的糸统噪声和漂移降下来，放大多少倍都是白花的。

发表于 2015-4-20 15:03

而且分辨率再高也是没有用的。

发表于 2015-4-20 16:54

发表于 2015-4-20 17:30

发表于 2015-4-20 19:34

zyj9490 发表于 2015-4-20 13:19
没有好的基准，好的电源，好的前端，良好的布局，走线，屏BI，恒温，难，要下很大的成本。说白了，没有把 ...

嗯，白说···

大神们指点下迷津吧，怎么处理AD转换器的有效精度位问题？

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