關于ADC采樣的參考電源的準度問題

ID:668004 · 發表于 2022-11-14 15:59

假如ADC是12位的，MCU的供電電壓3.3V，實際測試供電電壓3.35V，偏差（3.35-3.3）/3.3≈1.5%，請問提高ADC采樣的準度，這個電壓還有必要再提升嗎？貌似也提升不了多少準度了。有力施加到傳感器的時候，電阻更小；沒有施加壓力的時候，電阻呈現無窮大；ADC采樣的是壓力的值，壓力傳感器是壓阻型的，和一個固定電壓分壓之后送到MCU的ADC口進行采樣。通過讀取分壓值就可以反推出當前的壓力值。（圖中NTC實際是壓阻型壓力傳感器，根據壓力的不同，電阻不同，分壓不同，ADC不同，得出當前的壓力值）

問題：
1.這種情況要如何進一步提升采樣的準度？這個1.5%誤差的基準電壓（基準電壓來源于MCU的供電電壓）是否有必要進行進一步準度的提升，如果要提升，有哪些方法？

2.對于ADC采樣參考電壓來說，一個電源電壓要怎樣的準度才能算是準的？評斷的標準是什么？知道的請詳細說明依據，一起探討，共同進步

ID:883242 · 發表于 2022-11-14 18:07

一般不需要很準，比如樓主說的力傳感器，R2和NTC都在傳感器內部，其絕對電阻值沒有意義，兩個電阻比值才有意義，這樣樓主圖中5V和單片機Vref共用一個電源即可，電壓準確與否不影響精度。

ID:891041 · 發表于 2022-11-14 19:48

首先3.35如果是拿示波器或者萬用表測，那也有誤差。也不準。是不是1.5%待定。
想提升電壓精度，可以使用外部高精度的基準電壓源作ADC的輸入參考電壓。
不過沒有必要，畢竟電阻的精度還有NTC的精度，還有ADC內部轉換的精度。這些綜合下，電源精度1.5%是可以接受的。
對參考電壓來說，波動范圍首先要在ADC器件的輸入波動的允許范圍內。其次，它的精確度應該與 ADC內部轉換精度，和ADC外部設計精度匹配。當然，最終是整體轉換精度需要滿足功能需求。

ID:101869 · 發表于 2022-11-14 20:25

本來用NTC測溫出發點就不是精確的方式所以就不要苛求精確的數值了.

ID:624769 · 發表于 2022-11-14 20:30

電源電壓不需要準，因為你根本不需要知道電壓是多少，你要知道的只是電阻是多少，
所以，將你圖中的+5V 的地方，連接到 MCU的 Vref 口，如果 MCU沒有Vref 口則直接連接到MCU的VCC初，然后，以12位ADC為例，滿量程就是 4095 則 (NTC + R2)/4095 * ADC的讀取值，就 = NTC 的阻值公式整理重組后，就是 R2/NTC = 4095/ADC - 1 => NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC讀值 -1) 所以，由此可見，從頭到尾，你都不需要高精度的基準電壓，你只需要一個高精度的 R2 而已。

ID:123289 · 發表于 2022-11-15 09:48

要點1、去除不需要的部分，分辨率就提升了。也即讓0V對準壓力下限值，讓3.3V對準壓力的上限制值。
超限的部分是你用不到的地方，所以不要放在AD范圍內。
要點2、按傳感器要求使用電源，如果傳感器輸出值，與電源變化相關，則將這個關聯量，引到AD的參考電壓上，使用兩者同步變化相互抵消。
例如：傳感器是電阻，用標準電阻與之分壓送入AD，則用AD的參考電壓（設3.15V）給電阻加壓，這樣當AD輸入的電壓受到3.15V變化影響時，CPU內部4096也會同步變化。
當無法同步時，例如：傳感器電源是12V，輸出0-5。這時就需要考慮是精密參考電源做AD!，不要用CPU的VCC電源。

ID:1034262 · 發表于 2022-11-15 10:07

樓主這是比例測量，不需要準確的基準，只要基準穩定即可。類似的情況有：NTC測溫，氣壓傳感器電橋，電子秤壓力傳感器電橋。

ID:378108 · 發表于 2022-11-18 11:43

你這個,和電壓準不準沒關系,自己推導一下就知道了,最后電源電壓是會被約掉的

ID:668004 · 發表于 2022-11-28 17:02

Hephaestus 發表于 2022-11-14 18:07
一般不需要很準，比如樓主說的力傳感器，R2和NTC都在傳感器內部，其絕對電阻值沒有意義，兩個電阻比值才有 ...

電源的準度不影響采樣的精度嗎

ID:668004 · 發表于 2022-11-28 17:03

abob 發表于 2022-11-14 19:48
首先3.35如果是拿示波器或者萬用表測，那也有誤差。也不準。是不是1.5%待定。
想提升電壓精度，可以使 ...

對參考電壓來說，波動范圍首先要在ADC器件的輸入波動的允許范圍內。其次，它的精確度應該與 ADC內部轉換精度，和ADC外部設計精度匹配。當然，最終是整體轉換精度需要滿足功能需求。------------實現這些你有哪些方法

ID:668004 · 發表于 2022-11-28 17:05

188610329 發表于 2022-11-14 20:30
電源電壓不需要準，因為你根本不需要知道電壓是多少，你要知道的只是電阻是多少，
所以，將你圖中的+5V ...

滿量程就是 4095 則 (NTC + R2)/4095 * ADC的讀取值，就 = NTC 的阻值公式整理重組后，就是 R2/NTC = 4095/ADC - 1 => NTC 阻值 = R2 / (4095/ADC讀值 -1) 所以，怎么沒看懂這個啥意思

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關于ADC采樣的參考電源的準度問題