¿Cómo fallan los ADC?

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Soy responsable de mantener un satélite que tiene un ADC que está fallando de manera inusual. Esencialmente, lo que está sucediendo es que alterna entre dos valores, si la tensión bruta está en un cierto rango. Estoy trabajando para obtener los recuentos sin procesar, pero los datos procesados se parecen a esto:

Tengaencuentaquelalíneaazulsignificaalgomás(esencialmente,elsoftwareestátratandodehacerquelalínearojacoincidaconlalíneaazul).

Normalmente,lospasossonmuypequeños,comosepuedeverporlospequeñosbachesquequedanenlaondacuadradamásgrande.Sinembargo,lospasossonbastantegrandesunavezquecaespordebajodelvalor.Sibiennotengolosdatosenbrutodelrecuento,síséquesereflejaenlosrecuentos.

LoqueestoytratandodeentenderescómoesteADCestáfallando.

Estoyadivinandolosiguiente,peromegustaríaobtenerunanálisisdeestaidea:

  1. Enlaregiónlineal,paracadacambioenelvoltajeanalógicoendeltav,hayuncambioenlosconteosdeuno.
  2. Enlaregiónnolineal,parauncambioenelvoltajeanalógicoendeltav,elsaltoenlosconteosesmuchomayor.
  3. Esposiblequeeldeltaven2seamayorque1,peroesmuchomáspequeñodeloquenormalmentesepredice.

Recuerda,estoesunsatélite,asíquenopuedotraerlodevueltaallaboratorioparaqueloprueben.¿Algúnpensamiento?

EDITAR:Aquíestánlosrecuentosenbrutodeunepisodiodeestetipo(muestreadosaunafrecuenciamásbaja).Además,elADCtieneunaclasificacióndeespaciode15a20años,notengounnúmerodereferencia,peroverésipuedoobtenerlo.Probablementefuealrededorde1993,ypodríaestarbasadoenFPGA.Losrecuentosestántanlejoscomopuedodecir374-421comolabrecha(podríaestardesactivadoporalgunosrecuentos).Binarioeselsiguiente

374101110110421110100101

Parte de la razón por la que creo que podría ser el ADC es que hay varios sensores con huecos similares. Ahora mismo estoy trabajando en una mejor cuantificación, pero aquí hay un ejemplo de trama. Tenga en cuenta que los puntos son los valores medidos reales y que las líneas simplemente conectan dos de los mismos puntos de datos juntos. Todos estos valores son leídos por el mismo ADC.

Además,aquíhayunalistadecadavalorleídoporelADCduranteunperíododeaproximadamente24horas.Hayunamultituddelíneas(alrededorde20entotal).CreoquelasbrechasrepresentanunazonamuertaenelADCocircuitosrelacionados.ElejeyenestagráficaeselvalordesalidadelecturadeADC.CadavezqueveunalíneaengranparteverticalparecerepresentarunaregióndondeelADCnopuederegistrarunvalor.

El ADC es parte ADC0808, el multiplexor analógico es Número de parte es HCF4051BM1, al menos a partir de los esquemas que puedo encontrar ... Es posible que se haya realizado algún cambio en algún momento.

EDITAR: más de una actualización: hay 3 multiplexores analógicos que se incorporan al ADC. Quería ver si tal vez uno de ellos tenía este problema, donde los otros no. No hay mucha evidencia de eso, sin embargo, ver más abajo. Hay muchas lagunas como esta, simplemente elegí mostrar una. 

Count   #tot    #mux1   #mux2   #mux3
557 3360    1336    68  1956
558 252 128 4   120
577 684 292 4   388
578 964 480 8   476
    
pregunta PearsonArtPhoto

2 respuestas

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Utilizando la información detallada que estoy recopilando, estoy notando las siguientes tendencias:

  1. No parece haber espacios completos en el rango del ADC, excepto en las áreas donde parece que no hubo ninguna señal de entrada.
  2. Hay una serie de regiones que se parecen a los datos a continuación, donde parece que los valores en una ventana pequeña casi nunca se leen, con grandes números antes y después. La primera columna es la salida del ADC, la segunda es el número de ocurrencias, a través de múltiples tipos de objetos.

Los datos son: 

350 253
351 106
354 1
357 1
359 2
360 183
361 270


375 288
376 188
392 1
409 1
424 762
425 1058
  1. Estas mediciones miden una amplia variedad de entradas, pero hay varios saltos a pequeña escala, que incluyen cosas que no deberían saltar rápidamente, como la temperatura, la presión de la batería, el voltaje de la batería, etc.

Teniendo en cuenta todo esto, debo decir que el ADC o los circuitos de soporte pueden fallar de tal manera que proporcionan una capacidad limitada para medir fenómenos a pequeña escala. Además, parece que estas son solo funciones paso a paso.

Todavía estoy tratando de averiguar cómo están conectados estos saltos, pero no logro obtener la imagen completa ...

    
respondido por el PearsonArtPhoto
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¿Hay alguna razón para sospechar que el ADC sobre todo lo demás en el sistema? Cualquier cosa entre la batería y el suelo. La estación podría estar causando lo que ves. Un buen árbol de fallas considerará otras causas además del ADC.

  • La interfaz analógica
    • efectos de radiación en amplificadores operacionales y conmutadores analógicos
    • los amplificadores operacionales se atascan en valores incorrectos
    • las puertas de transmisión no se abren / cierran, o solo el lado N o P funciona
    • ciclos térmicos que causan aperturas intermitentes
    • bigotes metálicos que causan cortocircuitos intermitentes
  • el propio ADC
    • error de un solo bit
    • los datos se desincronizan con el reloj (bits omitidos / sesgados)
    • algún otro modo de falla específico para el tipo de ADC
  • La lógica digital / microprocesador
    • al no configurar las cargas como se esperaba
    • no está configurando o leyendo ADC correctamente
    • empaquetando incorrectamente los datos para la transmisión
  • Otras cargas en el sistema
    • los subsistemas se activan cuando no se les ordena
    • consumo de energía inesperadamente alto de cargas dañadas
respondido por el Theran

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