Cómo medir la señal analógica bipolar con precisión (a 1 mV) en la pi frambuesa

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ANTECEDENTES

Esta es mi primera pregunta en Stack Exchange, así que me disculpo por cualquier error. Actualmente estoy trabajando en un proyecto que mide la inclinación y emite una señal analógica que varía de -2V a 2V. Pero el dispositivo que estoy usando tiene una precisión de hasta 1 mV. Estoy buscando una forma de medir las señales analógicas sin perder precisión.

SOLUCIONES QUE HE TRIEDO

Intenté usar una red divisoria de resistencia como un cambio de nivel. ProntoDescubríqueelcondensadorenmichipADC(MPC3008)reduceelvoltaje,asíqueagreguéunbúferdegananciaunitariautilizandounrielparaelamplificadoroperacional(MCP6281).ConectéelADCcomosemuestraenlapáginadeAdafruityusandoel3.3Vcomosuministro.Estasoluciónsolofuncionaaunos10mV.

Tambiénprobéalgunosotroscircuitosdecambiodenivelcomolossugeridos aquí pero el amplificador operacional parecía estar afectando la precisión de la señal al aumentar el voltaje.

También tengo una fuente de alimentación unipolar para trabajar también.

PREGUNTAS

  • ¿Hay algún ADC que tome un rango de entrada de +/- 2V que sea compatible con la Raspberry Pi
  • ¿Un chip más resolución lo haría mejor? Aunque el problema parece ser mi circuito analógico
  • Cualquier sugerencia para un circuito de cambio de nivel preciso ya que la mayoría del ADC parece que solo recibe entradas positivas
  • La señal analógica proviene de un cable BNC. He encontrado un Adaptador BNC a Monoplug y una tarjeta de sonido USB. ¿Haría eso el trabajo?
  • Por último, la solución que probé que me dio lecturas precisas a 10 mV tuvo algunas fluctuaciones aleatorias; cuando se promediaron más de 30 segundos, estaba bien, pero existe una forma de reducir las fluctuaciones en las lecturas. ¿Un condensador en la entrada del ADC quizás?

Gracias de antemano por cualquier sugerencia

    
pregunta Baba

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El MPC3008 tiene una resolución de 10 bits, por lo tanto, para un intervalo de entrada de 4 voltios, el incremento resoluble más pequeño es 4 mV. Luego está su precisión en términos de DNL e INL (citado como 1 LSB para cada uno en la primera página de la hoja de datos). 1 LSB significa que en cualquier lugar del rango de entrada podría haber un error convertido equivalente a 4 mV, por lo que es un error de 8 mV debido a DNL e INL.

Las cuentas de error de compensación para otros 1.5 LSB y el error de ganancia es 1 LSB.

En general, si pudiera reposicionar con precisión su rango de entrada para adaptarse al MPC3008, tendría una imprecisión básica en el peor de los casos de 4.5 LSB. Esto, cuando está relacionado con la señal original, significa una precisión confiable de 17.6 mV en un rango de 4 voltios.

Por lo tanto, tiene que buscar algo mucho mejor y probablemente tendrá una resolución de 16 bits y tendrá una entrada capaz de manejar un rango de entradas centrado de aproximadamente 0 voltios. Maxim y ADI me parecen tu mejor apuesta. Ambos tienen buenos motores de búsqueda. Prueba también TI y la tecnología lineal.

Si no puede encontrar un chip adecuado (y habrá algunos, estoy seguro), entonces el cambio de nivel es una opción y la precisión de 1 mV no representa ningún problema para muchos amplificadores operacionales modernos. Sin embargo, use de un suministro negativo podría ser ventajoso en algunos casos.

    
respondido por el Andy aka

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