Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

[AVR] Pomiary napięć, autokalibracja ADC.

MES Mariusz 01 Gru 2009 00:01 1961 10
  • #1 01 Gru 2009 00:01
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Witam.

    Zamierzam zbudować w oparciu o wbudowany w mikrokontroler ATmega16 10bitowy ADC układ dokonujący pomiarów źródeł napięciowych z przedziału od 0...20V. Ze względu na charakter mierzonych źródeł (akumulatory, układy zasilania) wystarczą najzwyklejsze rezystorowe dzielniki napięcia. Wypadałoby jednak zadbać o ich kalibrację. Byłoby dobrze nie stosować już elementów mechanicznych (oszczędzając miejsce na PCB) a wyposażyć układ w automatyczną kalibrację przy każdym włączeniu.

    Najprościej można by to zrealizować w taki sposób, by mikrokontroler po włączeniu urządzenia podał na wszystkie wejścia pomiarowe jakieś napięcie wzorcowe (np. 5V ze stabilizatora a więc VCC układu). Następnie niech dokona kolejnych odczytów na wejściach ADC0...ADC7 i zapamięta w zmiennych błędy stanowiące różnicę pomiędzy napięciem 5V a tym jakie w rzeczywistości zostało odczytane.

    Problem może być z samym podawaniem na wszystkie wejścia wspólnego napięcia. Można by to osiągnąć poprzez 8 diod załączanych za pomocą miniaturowego przekaźnika do VCC. Choć lepiej byłoby zastosować miniaturowy przekaźnik zawierający 8 styków (by wyeliminować wpływ samych diod). O ile takie przekaźniki istnieją, lecz nawet jeśli pewnie nie są zbyt łatwo dostępne.

    Czy stosujecie w swoich układach rozwiązania typu autokalibracja? Jest sens bawić się w coś takiego?

    0 10
  • Relpol
  • #2 01 Gru 2009 07:32
    Freddie Chopin
    Specjalista - Mikrokontrolery

    Pomiń kwestię zmian w czasie i w temperaturze, a wtedy wystarczy tylko jednokrotna kalibracja urządzenia "po akcie stworzenia". Tylko miej świadomość, że stabilizator 5V nie jest żadnym źródłem wzorcowym.

    4\/3!!

    0
  • #3 01 Gru 2009 07:43
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Freddie ma rację, nie ma potrzeby ciągłej autokalibracji, na Twoim miejscy zadbałbym o stabilne Vref zamiast wewnętrznego i kalibrowałbym ze stabilnego źródła zewnętrznego.
    Co do przekaźników to sprawa jest prosta, bierzesz kilka kontaktronów i wsadzasz we wspólna cewkę, tylko weź pod uwagę że przekaźniki czasami dziwnie działają dla bardzo małych prądów, nie powinno to w Twoim układzie robić problemów ale pamiętaj o tym zjawisku.
    Piotr

    0
  • Relpol
  • #4 01 Gru 2009 08:35
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Tak sobie pomyślałem, że (nie rezygnując z funkcji auto kalibracji) można by zamiast przekaźnika zastosować klucze 4066.

    0
  • #5 01 Gru 2009 09:56
    Freddy
    Poziom 43  

    Skoro potrzebujesz dokładnego pomiaru, zastosuj specjalistyczny układ scalony napięcia referencyjnego, np. MCP1525, dokładność 1%, lub TL431A również 1%, lub TL431B 0,5% dokładności.

    0
  • #6 01 Gru 2009 12:52
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Freddy napisał:
    Skoro potrzebujesz dokładnego pomiaru, zastosuj specjalistyczny układ scalony napięcia referencyjnego, np. MCP1525, dokładność 1%, lub TL431A również 1%, lub TL431B 0,5% dokładności.

    Tak chyba zrobię. Choć z drugiej strony samą Atmegę mam skonfigurowaną na wewnętrzne źródło VREF i tego zmienić już nie mogę (oddzielna płytka PCB, układ który opracowuję teraz jest modułem rozszerzeń). Czy w tej sytuacji stosowanie TL431 przy autokalibracji oby nie mija się z celem? Choć to i tak pewnie lepsze niż 5V ze stabilizatora 7805.

    Najbardziej zastanawiam się teraz nad tym za pomocą czego podawać owe napięcie na wejścia ADC0...ADC7.

    0
  • #7 01 Gru 2009 13:28
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Zawsze mozesz wykorzystac zewnetrzne zrodlo referencyjne podane na jeden z kanalow, do kalibracji wewnetrznego zrodla. Nie jest to idealne, ale zawsze lepsze, bo dokladnosc wewnetrrznego zrodla w ATMedze jak zobaczysz w pdfie jest niewielka.

    0
  • #8 01 Gru 2009 13:37
    Freddy
    Poziom 43  

    Zastosuj TL431B jako zewnętrzne źródło referencyjne, są produkowane również w obudowach SOT23-3, więc ciężko go nawet zauważyć :)

    0
  • #9 07 Gru 2009 22:29
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Nikt nie wspomniał o LM385, a konkretnie LM385Z-2.5, a tymczasem to jedyne dostępne źródło 2,5V w najbliższym mi sklepie. Powinno się nadać, chociaż trochę z interpretacją tolerancji nie mogę się połapać (z noty wyczytałem tylko: 1.0%, 1.5%, 2.0% and 3.0% Initial Tolerance Grades). Nota tutaj.

    0
  • #10 08 Gru 2009 08:21
    kamyczek
    Poziom 34  

    Lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie źródła odniesienia będącego wielokrotnością rozdzielczości przetwornika A/C np 1,024V otrzymasz krok równy 1mV na samym przetworniku a za dzielnikiem 1/20 20mV/krok. Co do kalibracji to źródła napięcia odniesienia sa na tyle stabilne że wystarczy skalibrować całość przy uruchomieniu.

    0
  Szukaj w 5mln produktów