AlexRyg писал(а): ↑19.04.2020{, 20:12}
Интересует эта тема
Может Вас заинтересует несколько расширенный подход к решению задачи? Если это так, с позволения Ув. участников данного обсуждения внесу несколько небезосновательных дополнений, для превращения показометра в что-то напоминающее прибор. Сразу предупреждаю, что этот пост не противоречит всему сказанному выше, а есть попыткой расширить применённую методику. Доказывать теоремы не буду, но аксиомы приведу стараясь применять максимально бытовую терминологию.
Точность любого измерения зависит от:
1. Соотношения входного сопротивления прибора с выходным сопротивлением датчика. Чем больше разница, тем больше прибор будет искажать полученный сигнал. Применяем это в нашей кухне: «Разработчики микроконтроллеров ATmega определили, что для сохранения максимальной точности внутреннее сопротивление источника сигнала на аналоговом входе не должно превышать 10 кОм. В частности, это требование должно быть учтено при использовании на аналоговых входах платы Ардуино резисторных делителей.
Эквивалентное сопротивление делителя должно быть не более 10 кОм.»
У Вас одно плечо делителя уже 82 кОм.
2. Разность минимального и максимального значений с датчика должна сответствовать начальному и конечному значениям диапазона измерителя. В нашем случае при питании измерительной части (делителя) 5В и таком же ИОН АЦП невозможно получить значение
даже отдалённо приближающееся к 1023 отсчётам для 10-разрядного АЦП. Имеем сужение измерительного диапазона в 2 раза при сбалансированном измерительном полумосте, или при равных сопротивлениях его плеч!
3. Температурная нестабильность АЦП совмещённой в одном корпусе с ИОН и другими цепями выделяющими тепло при работе.
Пока достаточно, теперь решения по пунктам, которые есть моей личной упрощённой интерпретацией полученой информации из разных источников, в первую очередь АВР документации и не претендует на 100% достоверность (очень жду поправок):
1. При старте преобразования МК отключает аналоговый вход и все манипуляции последовательного приближения значения АЦП применяются к внутреннему конденсатору выборки-хранения (ВКВХ). Всё это делается/рекоммендуется производителем 250 раз в секунду, таким образом, очевидно, что чем больше сопротивление изм.делителя, тем больше вероятность что ВКВХ недозарядится до полной емкости (напряжения). Ставим на выходе с делителя буферный конденсатор заведомо большей емкости ВКВХ. Убиваем 2-х зайцев – снимаем ограничение в 10кОм и сглаживаем пульсации.
2. Если у нас диапазон измерения АЦП равен 5 В, а мы измеряем сигнал с максимальным напряжением 2,5В, то точность измерения будет в 2 раз меньше, чем для сигнала с диапазоном 0 … 5 В. Выход- уменьшать напряжение ИОН, или на АREF подать половину питания измерительной схемы превратив её из полумоста в полный мост. (КИПовцы, ау! Это мы уже проходили).
Доп. информация здесь!
3. Раз уж не поскупились на два дополнительных резистора в измерительную схему и конденсатор, может раскошелимся на TL431 для
(термостабильность 0,005% на градус!) и 2,5В тоже в тему. См. ссылку выше.
Если мы выполним указанные выше 3(всего) взаимонезависимых пункта, может сможем обойтись только таблицей от производителя для известных терморезисторов и уравнением Стейнхарта — Харта для неизвестных? Как мыслите КИПовцы? Если такое продолжение/дополнение текущей темы Вам интересно, в следующий раз будем мозговать об подборе резисторов в плечи измерительной схемы и об
повышении разрешения АЦП с помощью оверсемплинга! Есть начальный опыт который вместе с Ув.
Александр_Светлый приобрели при конструировании ампер-вольтметра на АTtiny13 и ТМ1637.
Всем удачи!
P.S. Если Вы начнёте делать калибровку при питании от USB для отправки данных в UART, то после линейного стабилизатора Ардуинки, на измерительном полумосте и ИОН будет 5В минус падение напряжения на стабилизаторе, это около 4,5. Это не так критично, но лучше запитать Ардуинку через вход питания (7-12В). Термистор всё-таки лучше поставить в верхнее плечо полумоста, тогда при росте температуры для терморезистора с отрицательным ТКС будет расти значение АЦП (см. диаграмму от
AVGN, в #6), а при выходе из строя, горячей замене, неконтакте датчика на входе ардуинки будет 0 .
.
