许老师０.３%电桥，换ＳＴＭ８Ｓ开工

xjw01 · 发表于 2012-12-9 22:58

加入过采样之后，稍好一点点

AD读取的字数误差如下

AD输出V PWM输入理论V 误差备注
65 0 65 0 基准点
2062 1 2064 -2
4061 2 4062 -1
6061 3 6061 0
8057 4 8060 -3
10061 5 10059 2
12061 6 12057 4
14061 7 14056 5
16055 8 16055 0
18055 9 18054 2
20052 10 20052 0
22050 11 22051 -1
24049 12 24050 -1
26048 13 26048 0
28049 14 28047 2
30047 15 30046 1
32047 16 32045 2
34045 17 34043 2
36042 18 36042 0 基准点
38038 19 38041 -3
40035 20 40039 -4

xjw01 · 发表于 2012-12-9 23:00

因为采用stm32的PWM输出自测自身的AD，所以不排除PWM误差的影响

xjw01 · 发表于 2012-12-10 08:10

回复 24# fujiachun

主要模块测试好了，stm32确实可以做100k的电桥。
stm32做10kHz电桥，精度可以做到0.2%或0.15%这个级别。100kHz频率下，做0.5%至1%级别。

相位测量方法，可以采用“正弦+正交采样”输入法，也可以采用“正交方波+开关”输出法，也可以采用“正交正弦+乘法器”输出法。
第1种方法，受ADC高频性能限制（stm32估计可以做到10k至100k），第2种方法受开关高频性能限制（选好方案，可以做到10k至1MHz），第3种方法可以把频率做得很高。
我觉得第二种方案，可能会更合适。当然，有条件时，几种方案都会做一下测试。

xjw01 · 发表于 2012-12-10 08:14

从上面AD线性度测试来看，如果模拟路与相位检波跟得上，电桥测电阻的平均误差约为0.03%以内。会接近精密电桥。

fujiachun · 发表于 2012-12-10 08:17

回复 29# xjw01
许老师动作好快。12bit的ADC一般误差2个字可以说正常的四位半的数字表允许误差也超过2个字了。连续转换测量结果偏高估计是测量源的内阻影响的，单次采样时采样保持电路的电容有比较多的放电时间，连续采样电容的放电时间短，采样的结果偏高。连续采样影响DAC是不是中断的影响使得DAC在某个时刻断了一下。

fujiachun · 发表于 2012-12-10 08:25

回复 33# xjw01
STM32的采样时间可以到1 us这样理论采样速率可以到1M，做100K应该问题不大。我倾向于第一种方法，直接采样正弦波，这样外围电路简单很多，放大器直接连MCU，只采样半波的值即可。如果用方波，受器件高频性能限制比较多，有可能又需要“原装器件”，正交正弦好是好，但是算法的工作量比较大，可能需要FFT一类的快速算法了。

fujiachun · 发表于 2012-12-10 08:33

可编程放大器的资料

AD8253_cn.pdf (709.53 KB, 下载次数: 2039)

fujiachun · 发表于 2012-12-10 08:43

回复 34# xjw01

相敏检波估计跟不上了，在100K的谁水平，器件开关的速度可能会影响检波的输出，多数器件开关前后沿的时间在10ns以上，CMOS的还要大一些，对应正弦波误差超出5度了，这个对主参数的影响还可以接受，但是对付参数的影响可能是致命了。超过1K，使用相敏检波就是个考验了。新的电桥超过10K的多数使用DSP做数字处理，使用相敏检波的很少能到10K以上

xjw01 · 发表于 2012-12-10 20:51

本帖最后由 xjw01 于 2012-12-10 20:54 编辑

回复 36# fujiachun

原因找到了，stm32采样时，吸入电流非常大，估计和LTC2400类似，内部有开关保持电容。易造成端口电压不稳。低阻驱动可改善。

holts · 发表于 2012-12-11 08:41

我没有精密测量表，　用我的板搭建ＡＤＣ，　用电位器从电源分压输入ＡＤＣ测量，并显示在１６０２上，　随机测试各点电压，　大部份点只是一个字的跳动，　部份点两到３个字的跳动。

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