Мне нужно измерить от 0 до 40 мВ как можно точнее с 10-разрядным АЦП на Arduino Nano . Мне нужен только один образец в секунду.
Я планирую держать вывод AREF на уровне 40 мВ над землей, правильно экранировать все, использовать фильтры низких частот в аппаратном и программном обеспечении и использовать правильно сглаженный источник питания.
Какую точность я могу получить?
Что еще я мог сделать, чтобы улучшить точность?
Ответы:
Есть лучшие эксперты по АЦП Nano, чем я, но я уверен, что у него будут некоторые проблемы, поэтому я бы предложил усилитель наверняка. Я бы порекомендовал операционный усилитель, работающий от 5 В (или от того, что использует нано) и от 0 В. Операционный усилитель будет нуждаться в межпроводниковых возможностях на входе и выходе и должен быть сконфигурирован в неинвертирующем режиме с усилением, которое преобразует 40 мВ в полноразмерный режим на нано
Если полная шкала (скажем) 3 В, вам потребуется усиление 3 / 0,04 = 75. Это означает, что R2 / R1 = 74 (75 минус 1).
R1 будет рад 100 Ом, и, следовательно, R2 будет 7400 Ом (7k5 параллельно с 560 К дает 7k401, что, будем надеяться, будет достаточно близко. Операционный усилитель требуется только для работы на низких скоростях, прочитав ваш вопрос, и есть несколько устройства, которые подойдут. Держи огонь, пока я отправляю ответ и смотрю ...
AD8538 выглядит подходящим и так делает AD8628 , но есть, вероятно , несколько больше , что легко приспосабливать счет
источник
Изначально я не планировал добавлять это в качестве ответа, но, кажется, важно, чтобы он тонул в комментариях.
Самое важное - прибегнуть к спецификации вашего микроконтроллера. И если я прав насчет Arduino Nano с ATmega 168, вот таблица . Электрические характеристики - это раздел, о котором вы должны знать и вначале проверить, что там.
Дело в том: минимальное опорное напряжение 1.0V - вы можете увидеть на странице 311. Вы должны усилить свой сигнал по крайней мере на коэффициент 25, чтобы получить достаточную точность, масштабирование до минимального опорного напряжения.
Теперь лучший выбор элементов, которые я знаю (хотя я едва знаю эту тему), потребовал бы малошумящего операционного усилителя, способного работать как от рельса к рельсу, как указывал @Andyaka, предпочтительно работающего от напряжения питания. Тогда я думаю, что лучший выбор эталона напряжения - внутренний. Даже если они могут различаться в зависимости от устройства, я думаю, что стабильность должна быть наиболее разумной. Кроме того, ваш выбор резисторов должен быть ниже, а не выше, так как они более устойчивы к шуму. Не забывайте об их стабильности во времени и изменении температуры!
Наилучшая конфигурация усилителей может отличаться - неинвертирующий усилитель может быть хорошим для начала, но его высокий входной импеданс может плохо работать с вашим сигналом (хотя он должен быть в порядке).
источник
Вы должны использовать усилитель для максимальной точности.
источник