selección de resolución ADC

El ruido es el factor determinante.

Primero debe comenzar con el nivel de ruido de lo que emite su Acelerómetro + Amplificador. Llamemos a esta N para ruido. Luego, debe encontrar lo que su acelerómetro produce al máximo, asumiremos que será un valor RMS y lo llamaremos S para señal.

Su SNR (relación señal a ruido) \ $ = \ frac {S} {N} \ $

El número base de Bits que necesita es \ $ B = log_2 (SNR) \ $

Pero esto no es suficiente ya que el ADC tendrá un cierto ruido inherente. para asegurarse de que el ruido del ADC no interfiera, o para decirlo de otra manera, para asegurarse de que el ruido del ADC no tenga en cuenta la señal, debe asegurarse de que la resolución sea mayor que el valor B calculado anteriormente. Para una definición muy estricta, el ruido del ADC debe ser el 10% del ruido de la señal, pero es posible que el 25% sea adecuado.

En la hoja de datos de su ADC encontrará un número llamado ENOB (Número efectivo de bits).

En el caso del 10%:

ENOB > B + \ $ log_2 (10) \ $ > B + 3.32

En el caso del 25%:

ENOB > B + \ $ log_2 (4) \ $ > B + 2

A continuación, debe escalar la salida de su acelerómetro y amplificador de búfer para que el máximo sea un poco menor que el máximo de lo que puede manejar el ADC (nuevamente desde la hoja de datos).

Si ha emparejado el ENOB y la escala, se encargará de todo lo demás.

Depende de la importancia que necesite y del rango admitido. Considere un acelerómetro que arroje de 0 a 5 voltios (rango), y desea medir con dos decimales (significado). Eso significaría que tendría \ $ 5 \ cdot100 = 500 \ $ valores posibles. Para obtener esa cantidad de valores posibles en un número binario, necesitaría \ $ \ lceil \ log_2 {(500)} \ rceil = 9 \ $ bits. En caso de que solo desee un decimal, tendría \ $ 5 \ cdot10 = 50 \ $ valores posibles, necesitando \ $ \ lceil \ log_2 {(50)} \ rceil = 6 \ $ bits.

De hecho, también deberías considerar la frecuencia de muestreo. Cuando usa una resolución más alta, el ADC no podrá manejar tantas conversiones como lo haría cuando se usa una resolución más baja. En qué difiere se puede encontrar en la hoja de datos correspondiente.

Algunas veces / la mayoría de las veces, solo puede elegir entre algunas resoluciones, por ejemplo, 8 o 16 bits. Puede calcular la importancia que obtiene con, por ejemplo, 8 bits, como esto: \ $ 2 ^ 8 = 256 \ $, por lo que tenemos 256 valores posibles. En un rango de 5 V, eso daría un significado de \ $ 5/256 = 0.0195V \ $.

En la hoja de datos del acelerómetro, puede encontrar cómo 1V se traduce a los datos que necesita. Por ejemplo, para un sensor de temperatura, encontrará algo como '5K / V': esto significaría que una diferencia de voltio significa una diferencia de 5K (Kelvin). Eso significa que la salida cambiará con 0.2V cuando la temperatura cambie con 1K. Cuando desee una resolución de 0.1K, eso significaría una resolución de 0.02V. Esto significaría que necesita \ $ 5 / 0.02 = 250 \ $ valores, que necesita \ $ \ lceil \ log_2 {250} \ rceil = 8 \ $ bits.

La resolución de ADC es la medida de su precisión. Depende de cuánta sensibilidad requiera para su diseño. Para su caso, será convertir las señales de voltaje del acelerómetro en salida digital.

Primero mida su pico de voltaje del acelerómetro, diga 100mv , luego decida cuánta sensibilidad necesita, por ejemplo. su diseño debe ser sensible a las señales de 0.5mv . Divide 100mv por 0.5mv y obtienes 200 . Este es el número de pasos de voltaje en los que desea dividir su señal y la resolución más cercana para este número es log (200) / log (2) = 7.6 que se redondea de 8. por lo que necesita un ADC de 8 bits para este ejemplo en particular.

NOTA: En el ejemplo anterior, se ha asumido que las señales de entrada son solo de polaridad positiva. En caso de una polaridad negativa, debe cambiar la señal a polaridad positiva.

@Vicky Rao Creo que la respuesta de @Arslan Abbas es muy relevante ...

usa la fórmula:

Resolución de bits ADC = (log ((VD * E) / (R * Vs))) / (log (2)) + B

aquí VD es el rango de voltaje I / P a escala completa de ADC.      Vs es el rango de voltaje O / P a escala completa de la señal medida.      E es el valor representado en las unidades de ingeniería que Vs representa.      R es la resolución que se requiere.      B = 1 si el ADC utilizado es bipolar en otro caso 0.

El LSB alcanzado por el ADC se puede calcular (LSB representa el incremento más pequeño que el convertidor puede resolver)

Q = VD / 2 ^ a

donde VD es El rango de voltaje analógico de entrada del ADC y a es la resolución de ADC seleccionada

considere el ejemplo: VD = (+ 2.5V - (-2.5V)) = 5V (El rango de voltaje analógico de entrada del ADC bipolar se establece en ± 2.5V) y se selecciona una resolución de 16 bits, por lo tanto,

Q = 5/2 ^ 16

Q = 76.29µV