Quiero medir voltajes de CC de 1mV a 10V.
Estaré utilizando la placa de descubrimiento STM32L053C8T6.
Quiero usar voltaje de referencia 3.3V. Sé que si desea medir voltajes más grandes que el voltaje de referencia, necesita usar un divisor de voltaje.
¿Pero qué pasa si quiero medir voltajes como 1 mV? ¿Tienes alguna sugerencia de cómo hacerlo?
El microcontrolador tiene un ADC de 12 bits, lo que significa que obtienes \ $ \ frac {V_ \ text {ref}} {2 ^ {12}} \ $ como un paso de cuantización; En tu caso, eso es ca 0.8 mV.
En la práctica, por lo general, usted recibe ruido y su número efectivo de bits (ENOB) es menor.
Entonces, en ese caso tienes dos opciones:
Señalaré que tener una precisión de 1 mV en un intervalo de 10 V no es trivial desde el punto de vista de una señal analógica, entonces: amplifique!
Puede hacer algo como usar un amplificador de ganancia variable (o un atenuador de atenuación variable) para ajustar la amplitud de su señal, si la señal amplificada excede el rango de 3.3 V (asegúrese de proteger su IC contra sobretensión) .
Estoy en el negocio de procesamiento de señales. La mayoría de las personas desean tener una resolución de 0.01 µV sin tener en cuenta la calidad de las señales que están digitalizando. Es posible que no obtenga una señal significativa a una resolución de 1 mV debido al ruido superpuesto.
Una solución para eliminar las señales del piso de ruido (incluso el bit de cuantificación más bajo, pero solo si tiene suficiente ruido!) es sobremuestreo :
Como probablemente sepa, al muestrear una señal analógica, debe asegurarse de que la frecuencia más alta de la señal sea inferior a la mitad de la frecuencia de muestreo. Debido a eso (y no desea que todas las señales de alta frecuencia dispersas contribuyan con energía de ruido), siempre tiene un filtro analógico anti-aliasing , generalmente un filtro de paso bajo (por ejemplo, un simple RC) delante de tu ADC.
Si ahora deja que su ADC se ejecute a una frecuencia mucho más alta que la estrictamente necesaria (por ejemplo: la frecuencia más alta en su señal de 1 kHz, la frecuencia de muestreo de ADC de 100 kHz, por lo tanto, un exceso de muestreo de 50 ×) y luego / em> filtro de paso bajo, obtiene una cuantificación más precisa de la señal correlacionada en su observación y un aumento en la SNR. ¡Quizás esa sea la solución a su problema de muestreo!
Pero es como con todo en ingeniería: lo que debe hacer depende de lo que quiere lograr y con lo que tiene que trabajar; Solo puedo alentarlo a que haga una pregunta que explique sus planes y los problemas que ha encontrado al digitalizar su señal. ¡Y qué señal es en realidad y por qué necesita probarla! Tales preguntas son siempre interesantes.
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