Ich möchte Gleichspannungen von 1mV bis 10V messen.
Ich werde das STM32L053C8T6 Discovery Board verwenden.
Ich möchte eine Referenzspannung von 3,3 V verwenden. Ich weiß, dass Sie einen Spannungsteiler verwenden müssen, wenn Sie Spannungen messen möchten, die größer als die Referenzspannung sind.
Aber was ist, wenn ich Spannungen wie 1mV messen möchte? Hast du irgendwelche Vorschläge, wie man es macht?
Dieser Mikrocontroller hat einen 12-Bit-ADC, was bedeutet, dass Sie bekommen als Quantisierungsschritt; in Ihrem Fall sind das ca. 0,8 mV.
In der Praxis erhalten Sie normalerweise Rauschen und Ihre effektive Anzahl von Bits (ENOB) ist niedriger.
In diesem Fall haben Sie also zwei Möglichkeiten:
Ich möchte darauf hinweisen, dass eine Genauigkeit von 1 mV über eine Spanne von 10 V aus Sicht eines analogen Signals nicht trivial ist, also: Verstärken!
Sie könnten so etwas wie die Verwendung eines Verstärkers mit variabler Verstärkung (oder eines Dämpfungsglieds mit variabler Dämpfung) tun, um die Amplitude Ihres Signals anzupassen, wenn das verstärkte Signal den 3,3-V-Bereich überschreitet (stellen Sie sicher, dass Ihr IC vor Überspannung geschützt ist).
Ich bin in der Signalverarbeitung tätig. Die meisten Leute möchten eine Auflösung von 0,01 µV haben, ohne jemals die Qualität der Signale zu berücksichtigen, die sie digitalisieren – die Chancen stehen gut, dass Sie aufgrund von überlagertem Rauschen kein aussagekräftiges Signal mit einer Auflösung von 1 mV erhalten!
Eine Lösung, um Signale aus dem Grundrauschen herauszuholen (das niedrigste Quantisierungsbit auszugleichen, aber nur, wenn Sie genug Rauschen haben!) ist Oversampling :
Wie Sie wahrscheinlich wissen, müssen Sie beim Abtasten eines analogen Signals sicherstellen, dass die höchste Frequenz des Signals weniger als die Hälfte der Abtastrate beträgt. Aus diesem Grund (und Sie möchten nicht, dass alle höherfrequenten Streusignale Rauschenergie beitragen), haben Sie immer einen analogen Anti-Aliasing- Filter, normalerweise einen Tiefpassfilter (z. B. einen einfachen RC) vor Ihrem ADC .
Wenn Sie jetzt Ihren ADC mit einer viel höheren Rate als unbedingt erforderlich laufen lassen (z. B. höchste Frequenz in Ihrem Signal 1 kHz, ADC-Abtastrate 100 kHz, daher 50-faches Oversampling) und dann einen digitalen Tiefpassfilter, erhalten Sie eine feinere Quantisierung des korrelierten Signals in Ihrer Beobachtung und eine Erhöhung des SNR. Vielleicht ist das die Lösung für Ihr Sampling-Problem!
Aber es ist wie bei allem in der Technik: Was Sie tun sollten, hängt davon ab, was Sie erreichen wollen und womit Sie arbeiten müssen; Ich kann Sie nur ermutigen, eine Frage zu stellen, die Ihre Pläne und die Probleme erläutert, auf die Sie bei der Digitalisierung Ihres Signals gestoßen sind – und was dieses Signal tatsächlich ist und warum Sie es abtasten müssen! Solche Fragen sind immer interessant.