模拟量采集怎么消除电压抖动？

liulingang_1205

单片机采集模拟电压时，参考电压和采集信号处理的再好也会有波动，尤其采样分辨率高时(12bit或14bit或16bit)显示数值来回乱跳，即使跳的幅度很小但也看的头痛。
变频器通过模拟电压给定频率时，电压给定后肉眼能明显感觉到显示面板频率值逐渐稳定，最后锁定不动。
想知道这种效果是采用了哪种处理方法？有知道的吗

NJ8888

我觉得是滑动平均

xuyaqi

模拟量电压采集根据信号性质应有合理的抖动，要根据信号要求采用不同的滤波方法。

klxx68

可以参考软件滤波算法

3DA502

测量固定输入时候，数值抖动说明设计分辨率已经不合理了

分辨率是由噪音决定的，噪音就是抖动，使用再好的ADC比如八位半，分辨率极小时候，比如几个nV，也会抖动，那个电压值快到元电荷级别了

使用一些统计学的方法，从抖动中总结规律，这样可以把分辨率提高，当不再有可以统计的有效信号，即噪音是纯粹的随机噪音（平均值是0），此时即达到系统分辨率的极限

统计学方法小学都学过，求平均，求中位数，我最喜欢的是降低刷新率，这样绝对不抖动，眼不见心不烦

liulingang_1205

xuyaqi 发表于 2016-9-18 15:20
模拟量电压采集根据信号性质应有合理的抖动，要根据信号要求采用不同的滤波方法。 ...

AD值有抖动是正常的，怎样把抖动变小、怎样使AD的抖动值不明显影响到转换后的数(比如温度、速度、频率等等)。。 想知道这个方法。 。
接触过变频器的估计都会有这体会，面板显示的频率不管是自身电位器给定还是外部模拟量给定 看起来都很稳定。
硬件是前提，滤波算法我觉得才是关键。想拿这种处理效果运用到别的地方，类似于锁定的效果，给人一种很稳的感觉

liulingang_1205

3DA502 发表于 2016-9-18 15:36
测量固定输入时候，数值抖动说明设计分辨率已经不合理了

分辨率是由噪音决定的，噪音就是抖动，使用再好 ...

最后的这法子曾经也使用过

河图洛书

liulingang_1205 发表于 2016-9-18 15:39
AD值有抖动是正常的，怎样把抖动变小、怎样使AD的抖动值不明显影响到转换后的数(比如温度、速度、频率等 ...

变频器里面采用的什么方法啊，不过积分式的ADC可以提高精度。采集电路中增加跟随缓冲，增加RC低通滤波，参考电压用稳压芯片，io输入口增加103瓷片，程序中排序去头尾，而后平均，别的想不到了、

Micro2008Chen

除了滤波，基准源，pcb布线外，貌似大家都没有说到常规ADC测量时不抖动的关键点，原因是大家忽略了最基础，最关键ADC的基础知识。

建议大家好好理解下ADC以下几个概念：

分辩率
有效分辩率
有效位数(ENOB)
RMS噪声
peak-to-peak noise
no-noise bits


当然，还有基它很多相关指标....



例如对于一个24bit  ΔΣ ADCs，测量数值不抖动时要取no-noise bits下面的数据，而不是ADC的总的分辨率下面的数据，原RAW数据滤波只会增加1到2位noise-free bit，但是会影响数据的实时性。

Noise-free bit OR ( peak-to-peak resolution） = Log 2 ( full-scale input/peak-to-peak noise)

根据测量应该的不同，输入信号特征的不同，在输入信号接近其最小值分辨率值时，ADC输出有不同类型的误差占主导地位，对于恒定DC输入而言，ADC的输出误差主要取决于所谓的“过渡”噪声，其包含ADC、ADC驱动器以及电源等组件的固有宽带散热噪声。如果ADC不存在较大的线性(DNL)问题，过渡噪声可在ADC输出端产生一个近似高斯代码分布。

当在一个设计良好的ADC输入前面输入一个恒定定电压，输出直方图应该如下图所示：




不良好的则是下面：


上面两图X轴单位都是1LSB

liulingang_1205

Micro2008Chen 发表于 2016-9-19 09:11
除了滤波，基准源，pcb布线外，貌似大家都没有说到常规ADC测量时不抖动的关键点，原因是大家忽略了最基础， ...

很专业的回答。 。