Rzeczywisty błąd pomiaru

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 16 gru 2010, 14:51

Mam problem następującej treści. Poszukuję wzoru, programu etc., który pozwoli obliczyć całkowity błąd, lub rozbieżność pomiarową w następującym przypadku.

Jest sobie 16Bit przetwornik ADC, który posiada nieliniowość ok 1LSB, podłączamy do niego napięcie Vref 10V o dokładności +-0,15%, pomijam już stabilność temperaturową by ułatwić obliczenia. Źródło napięciowe jest dzielone na dzielniku do 5V, wykonane na rezystorach 0,1%. Biorąc pod uwagę teoretyczną rozdzielczość przetwornika 16bit, oraz znając wartości procentowe dokładności wykonania rezystorów, jak obliczyć maksymalny błąd (niepewność?) pomiaru.

Nie jest to zadanie na zaliczenie, raczej coś w stylu zaspokojenia własnej ciekawości przy projektowaniu układu pomiaru napięcia.

sta · Post autor: **sta** » 16 gru 2010, 17:24

Jak na moje oko będzie to 0,15% * 0,1% czyli jakieś 0,3% w napięciu odniesienia (jeśli nie parować rezystorów w dzielniku). Dalej dokładność 1Least Significant Bit daje 1/65500 czyli 0,002% czyli pomijalna wartość przy dokładności do jednego miejsca po przecinku.
Wniosek z tego że kluczowe znaczenie ma napięcie odniesienia... ale jak wspomniałem, tak mi się tylko wydaje

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 16 gru 2010, 19:18

Dzięki. Zastanawiam się czy mierząc napięcie na takim akku li-pol li-on, na którym błąd pomiaru przy ładowaniu powinien być max 50mV, błąd rzędu 0,3%, czyli ok 0,0126mV będzie wystarczającą dokładnością.

sta · Post autor: **sta** » 17 gru 2010, 1:05

jest to bardzo duża dokładność, zdecydowanie zbyteczna w tym przypadku.
Nie warto wchodzić tu w szczegóły, najprawdopodobniej nie osiągniesz 0,3%, trzeba by jeszcze zweryfikować te pomiary. Tak czy inaczej do Twojego zastosowania układ będzie super dokładny

Przez ciekawość możesz sprawdzić klasę dokładności miernika czy multimetru którego używasz.

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 17 gru 2010, 11:05

Miernik, ma klasę 0,03% +2 cyfry dla zakresu 500,00mV, 5.0000V, 50,000V. To Sanwa PC5000

.
Domyślam się, że dokładność starczy, mam z odzysku rezystory 0,1%, pewnie na wyrost, ale jak są darmo, to czemu by ich nie wykorzystać. Kombinuje (czyt. próbuję zaprojektować od zera) ładowarkę do nicd, nimh, lipol, lion. Chcę by spełniała zalecenia producentów jeżeli chodzi o precyzję pomiaru. Przynajmniej mam zajmujące zajęcie

, na zimę.

Po moich nieudolnych wyliczeniach, oraz przeszukaniu przepastnych zasobów googla, elki itp, nie znalazłem żadnego satysfakcjonującego mnie projektu, a rozdzielczość rzeczywista 9bit w przetwornikach AVR, jest niezadowalająca.

sta · Post autor: **sta** » 17 gru 2010, 13:39

ale dlaczego niewystarczająca? 9 bitów to rozdzielczość 1/1000. Dopuszczalny błąd rzędu 0,01A zamiast 0,05 można osiągnąć przy maksymalnym prądzie ładowania 10A (chyba że mnie oczy mylą i coś źle rozumiem).
To jak najbardziej dopuszczalna niepewność pomiaru, do tego przy 10A, co jest sporą wartością jak na ładowarkę, wydaje się być wystarczające.
Przy niepewności pomiaru ok 0,01A i dokładności... nawet 1% układu pomiarowego dalej wszystko mieści się w przewidzianych 50mA

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 17 gru 2010, 15:31

zaraz, zaraz 9bit = 1/1000, coś mi tu nie pasuje przy 10bitach zyskujemy rozdzielczość 1/1024, chyba że ja źle liczę, dla 10bit to przecież jest 2 do potęgi 10 czyli 1024.
Nie zależy mi na dokładnym pomiarze prądu, tylko napięcia, bo to chodzi o wykrywanie DV/DT i końcowe napięcie dla litowych 4,2V. Prąd będzie ustalany w kilku krokach, bo starczy mi na wyrost do 3A.
Wynika z moich obliczeń że nawet 10bit jest niewystarczająca, bo nawet dla Vref 2V daje rozdzielczość ok 2mv, co biorąc pod uwagę błedy przetwarzania, pomiaru itp, jest za mało. Wiem że AVR ma rzeczywistą rozdzielczość 9bit niestety, a to już jest 4mV, gdzie przy prądach 0,3C nimh wymaga spadku dV/dT 10mV. Niestety 4mV mogą okazać się niewystarczającą dokładnością. Wystarczyła by 12bit, jak by taki był AD w uP, to by mnie uszczęśliwiło, ale nie znam nic co by miało rdzeń AVR, oraz dokładność pomiaru 12bit.

sta · Post autor: **sta** » 18 gru 2010, 1:49

w takim razie potrzeba 16 bitów.
A jeśli dobierzesz te dwa rezystory z dokładnością większą niż 0,1% (masz czym zmierzyć) będzie nawet lepiej niż te 0,3%. Nawet gdyby to było zamiast 0,1% 0,10% to 0,30% na koniec wygląda nieco lepiej

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 18 gru 2010, 15:53

To dobrze się składa, bo mam akurat 16bitowe przetworniki AD, niestety w tssop i będę musiał się nieźle nagimnastykować by zrobić pod nie płytkę w domu. Pod rozstaw ssop bez problemu wychodzi metodą żelazkową, ale obawiam się co do tssop, czy da radę.

sta · Post autor: **sta** » 18 gru 2010, 18:00

może się przyda coś takiego Uniwersalna płytka
Inny sposób to namalowanie fragmentu ścieżek flamastrem i drapanie szczegółów szpilką (nic trudnego), coś jak przy miedziorytach

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 21 gru 2010, 14:42

Dzięki, właśnie czegoś takiego szukałem, jeżeli samemu metodą żelazkową nie uda mi się wystrugać płytki pod tssop, to będę zamawiał płytki pod tssop.

Ertew · Post autor: **Ertew** » 21 gru 2010, 17:03

A może przykleić układ wierzchem do płytki i drucikami podłączyć wyprowadzenia?

rezasurmar · Post autor: **rezasurmar** » 21 gru 2010, 19:06

Do owijki to łapy za bardzo mi się trzęsą, jeszcze jak jeden drut jest do przylutowania daje radę, ale dwa obok to już wymiękam.