Měření napětí integračním převodníkem

Zdravím!
Nezkoušeli jste někdo bastlit integrační A/D převodník? Potřebuju měřit napětí, ale přesněji, než umí 10bitové ADC v AVR. O rychlost ani tak nejde, jako spíš o přesnost. Místo 10 bitů by bylo šikovných tak 12 a více.
Externí převodník s vyšším rozlišením - ano, může být, ale a) cena, b) dostupnost, c) (ne)přesnost, d) netřeba 100ksps.

Zajímalo by mě, zda jste někdo nezkoušel ubastlit převodník podobný tomu, co se používá v běžných DMM - tedy integrační.
Principiálně se jedná o 1 operák zapojený jako integrátor (s vybíjením kapacity např. pomocí FETu) + komparátor s referencí (využil by se interní komparátor v AVR). Měření probíhá pak jednoduše tak, že se měří doba od startu měření do překlopení komparátoru.

Samotné měření pak probíhá postupem: Začnu vybitým kondenzátorem v integrátoru. V momentě, kdy rozepnu vybíjecí FET spouštím časovač a měřím čas, dokud se nepřeklopí komparátor. Číslo obsažené v časovači je pak přímo úměrné napětí na vstupu integrátoru.
//Pozn.: ano vím, na vstup integrátoru se musí přivádět záporné napětí, aby integroval kladným směrem

Jaké asi tak přesnosti se dá tímto dosáhnout ?
Díky za pomoc.

… smazáno

Panda38 napsal:

Díky. To že nějaký voltmetr 7135 chodí tak a tak, mi naprosto nepomůže, jelikož se to dané aplikace netýká.
20 nebo 24 bitový převodník od TI spadá přesně do kategorie “drahé a nedostupné”
A naprosto nemám páru, jak ses od A/D převodníku dostal k měření kapacity navíc tou snad nejblbější metodou, která existuje.

Ještě s dovolením pro ujasnění: Potřebuju měřit napětí, nestavím žádný měřák kondíků odporů ani cívek.
Otázka byla jaké přesnosti mohu dosáhnout zbastlením jednotaktního integračního převodníku metodou viz výše, takže jsem se ani neptal, jaký integráč od TI mám použít.
Teorii funkce integračního převodníku trochu zvládám, pouze se ptám na možný úspěch metody popsané výše.

Omlouvám se za tu nasranost, ale když jsem tady začínal, měl jsem tu z lidí respekt. Poslední dobou, když sem příležitostně vlezu a na něco se konkrétně zeptám, tak mi někdo odpoví vždy na něco úplně jiného.

Chápu žes to myslel dobře, ale v čem konkrétně mi tebou poskytnuté materiály mají poct? Snažím se zjistit, jakou přesnost půjde vytřískat z bastlu OZ kondík fet a odpor + interní komparátor a reference v AVR. Ale nejspíš bude jednodušší to vyzkoušet.
Stačila by třeba odpověď, že to bude mít “větší rozlišení než ten interní 10b převodník” nebo že se snažím o “pletení biče z hovna”.

… smazáno

Panda38 napsal:

Stejně neodpoví, na co jsem se ptal :slight_smile:
Znova pro ty pomaleji chápající. Nesháním převodník s výstupem na displej. Nesháním prostě integráč hotový převodník.

Co se týká článku s “ardujínem”, který jsem právě dočetl, tak jeho přínos byl v podstatě žádný. Možná si někdo všiml, že se snažím najít nějakou přesnou měřící metodu, a odhadování napětí z toho “kdy zrovna překlopí SKO - je-li na tom pinu vůbec nějaké” + přepočítávání doby na napětí z nějaké exponenciální rovnice, je poněkud humus, zvlášť pro 8bitový MCU, který by to měl počítat. Jen tím mocněním si zaseru tolik paměti, že se mi tam nevejde zbytek. Zamítá se. Pokud jsi tím chtěl poukázat na možnost “jde to i takto”, tak na to jsem se neptal, měřící metodu jsem popsal v prvním příspěvku a ptal jsem se na dosažitelnou přesnost té mnou snad dostatečně popsané a né jiné metody.

Ostatní články měly ukázat, že lze integrační metodou dosáhnout i 20 až 24 bitovou přesnost. - Já safra vím, že je to přesná metoda, ale neptal jsem se kruci na to, kolik bitů s tím udělal texas instruments, ale kolik bitů asi tak půjde udělat s tím OZ a komaparátorem v AVRku.

Kdybych si to uměl spočítat z hysterezí a šumu, tak se na to nebudu ptát. Jenže když mi budeš pořád odpovídat na něco, na co jsem se neptal, tak se výsledku nedoberem ani jeden.

Než uznat vlastní chybu, že neumím odpovědět na otázku, tak to raději po sobě smažu, aby tazatel vypadal jako blbec.

Honzo, nic ve zlém, ale když teda vezmem popořadě, jak a naco jsi se ptal:

Nezkoušeli

Na to Panda odpověděl

Když externí převodník může být, proč se následně rozčiluješ, že byl?

Nezkoušel. On je totiž málokdo takovej nadšenec, aby bastlil něco, co si může koupit levněji už hotové, v jednou pouzdře s vyšší kvalitou provedení a lepšími výsledky, jenom proto aby si ošahal jak to přesně funguje. Stačí vědět teorii zhruba, doby kdy se takovéto věci bastlily je pryč minimálně už patnáct let.

Shrnutí: Z toho dotazu nijak pořádně neplyne, co jsi vlastně přesně chtěl, i když si možná myslíš opak. Většina lidí totiž považuje za normální si to koupit už hotový a šetřit čas, a v rámci tohoto uvažování ti Panda odpověděl. Můj názor na situaci je, že jste se s Pandou navzájem nepochopili, a navíc jsi na něj byl za jeho snahu pomoci zbytečně příkrý.

Tvoja otazka

MCP3221A5T-E/OT v TME na sklade 109 za 1.17EUR/ks
MCP3421A0T-E/CH v TME na sklade 2586 za 1.56EUR/ks

cena - nizsia ako prevodnik zostrojeny z diskretnych suciastok s obdobnymi parametrami

dostupnost - na sklade

presnost - garantovana vyrobcom, v druhom pripade vratane integrovanej referencie ktoru samostatne s takymi parametrami v rozdiele ceny medzi prvym a druhym AD nezozenies

netreba 100kbps - presnejsi ju ani nema.

Odskusane, spolahlive, odolne.

Ak chces robit nieco presnejsie (netreba si pliest presnost s rozlisenim) ako 10bit, treba k tomu zodpovedajucu U referenciu a ta jednoducho v ATmegach splna v plnom teplotnom rozsahu tak 8-9 bitov.

Pytas sa na na integracny AD prevodnik. S jednou, alebo dvojitou integraciou? Potrebne analogove prepinace, OZ, Uref a dalsie bizu sa jednoducho za tu cenu neoplatia. Da sa po domacky vyrobit aj elektronka, ale nepoznam nikoho kto by to doma robil.

Takze podciarknute a zhrnute. Na trhu je dostatok kvalitnych AD prevodnikov a viac ako dobru cenu (iste odpustis, ze som ich vobec uviedol, ved to si predsa nechcel) v porovnani s diskretnym riesenim, ze ak treba viac ako 10bit (ak nestaci integrovany AD prevodnik v ATmegach) nepouzivaju sa vsetky tie integracne prevodniky v zavislosti od komparatora, ale pouzije sa hotovy AD prevodnik. S tym komparatorom je to tak na 6-9 bit PRESNOSTI vratane teplotnych zavislosti. Ak nepouzijes prevodnik s dvojitou integraciou, pridruzia sa Ti naviac problemy s teplotnou stabilitou pasivnych suciastok. Preto sa aj v integrovanej forme pouziva dvojita integracia. To ale znamena, ze integracny OZ musis najprv nabit a potom vybit. Vybijanie prebieha opacnou polaritou, takze potrebujes mat zdroj zaporneho napatia, alebo plavajucu meraciu zem tak cca v polovici napajania mcu. Predpokladam, ze uz si si teoriu dostatocne nastudoval a podla Tvojich reci toto uz davno ovladas. Pred samotny integracny obvod treba zaradit oddelovaci OZ atd, atd atd.

Vsimol si si ze stale odpovedam na Tvoju povodnu otazku? Tie invektivy v dalsom som ani nebol schopny vsetky docitat.