Улучшение точности, программное

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Есть устройство имеющее мгновенную точность выдаваемых данных в районе 1%, нужно на порядок больше.
Какие программные алгоритмы можно использовать, кроме дата_среднее?

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

чисто практически подумай, как можно ниже 1% прыгнуть - всё, что точнее 1% должно считаться ошибкой измерения.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ua6em пишет:

Есть устройство имеющее мгновенную точность выдаваемых данных в районе 1%, нужно на порядок больше.
Какие программные алгоритмы можно использовать, кроме дата_среднее?

В общем случае это принципиально невозможно.

В подавляющем большинстве частных случаев - тоже.

hint: среднее не есть более точное.

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

Не хочется надувать щеки, и тренировать пальцы. Но если предположить что величина меняется непрерывно без скачков и изломов, а так же производная этой величины ну и так далее. То решайте ее методом найменьших квадратов. А вот если величина у вас похожа на игральный кубик, то это как измерять точно температуру среднюю по больнице.

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

qwone пишет:

без скачков и изломов

qwone, давай не будем плодить странных сущностей - есть величина измерения и погрешность. точка

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

Клапауций 112 пишет:

qwone, давай не будем плодить странных сущностей - есть величина измерения и погрешность. точка

Разумеется не будем, вот только как измерили скорость света, размеры и вес атомов и молекул . Ведь сами параметры уже вышли за пределы погрешности. И да ТС дал тему для флуда, так что тема туда и полетит чуть по позже.

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

qwone пишет:

вот только как измерили скорость света, размеры и вес атомов и молекул .

если всё так, как в твоей реальности, то достаточно было бы от фонаря сказать, что эта булка хлеба весит примерно 1кг, далее сделать что-то ещё(ты знаешь, что) и... вуаля! булка хлеба измерена методом предположения с точностью 100500%% !

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

Ну а что делать. Может быть булка была измерена во влажной среде, и напиталась влагой. Или наоборот в пустыне и подсохла. Или в местности где гравитация пониже. Так как кантер используюет гравитацию, а масса это мера инерции. А может булку меряли в слонах, и вес булки в слонах получился О. Значит у булки нет веса.  

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

qwone пишет:

Не хочется надувать щеки, и тренировать пальцы. Но если предположить что величина меняется непрерывно без скачков и изломов, а так же производная этой величины ну и так далее. То решайте ее методом найменьших квадратов. А вот если величина у вас похожа на игральный кубик, то это как измерять точно температуру среднюю по больнице.

Вдите ли, qwone, сама по себе величина может меняться, как ей заблагорассудится, но мы не можем иметь дело с самой величиной, а можем - исключительно с результатом ее измерения (а квантовая механика также подвергает сомнению существование величин как таковых без измерительного воздействия). А любое измерение производится с определенной погрешностью, и только в привязке к этой погрешности и можно говорить о точности.

Таким образом: увеличение точности есть ни что иное, как соответствующее уменьшение погрешности. А для того, чтобы сделать заключение, существуют ли способы уменьшения погрешности, необходимо знать, минимум, тип погрешности и источник ее возникновения. Т.е. прежде всего физику.

А всякие приемы аппрксимации и инетерполяции к ументьшению погрешности не имеют никакого отношения. Т.е. математикой без физики здесь делать нечего.

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Для конкретного ответа вопрос также должен быть поставлен конкретно, с указанием измеряемых сущностей, применяемого оборудования и методов измерения и обработки получаемых данных. В противном случае всё это звиздёж ниочем.

Jeka_M
Jeka_M аватар
Offline
Зарегистрирован: 06.07.2014

andriano пишет:

а квантовая механика также подвергает сомнению существование величин как таковых без измерительного воздействия

Ну не совсем так. Просто эти величины находятся в квантовой суперпозиции, т.е. могут одновременно иметь любые значения. И только после измерения принимают какое-то определённое значение.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Конкретизирую, измеряем ток, величина тока 1 ампер, величина колебания тока 10 миллиампер, усреднение (256 ИЗМЕРЕНИЙ) уменьшает эту величину до 2 -3 ма, а хочется еще меньше

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

ua6em пишет:

Конкретизирую, измеряем ток, величина тока 1 ампер, величина колебания тока 10 миллиампер, усреднение (256 ИЗМЕРЕНИЙ) уменьшает эту величину до 2 -3 ма, а хочется еще меньше

неполные данные: какая заводская точность амперметра?

*если исходные данные у тебя плавают в пределах точности прибора, то ты не можешь знать - что это: погрешность прибора или на самом деле данные изменяются.

**ещё раз для тупых - если было бы возможно то, что ты желаешь, то к любому китайскому мультиметру можно было бы подключить программную увеличалку точности.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

andriano пишет:

а квантовая механика 

тушите свет! :)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ua6em пишет:

Конкретизирую, измеряем ток, величина тока 1 ампер, величина колебания тока 10 миллиампер, усреднение (256 ИЗМЕРЕНИЙ) уменьшает эту величину до 2 -3 ма, а хочется еще меньше

Конкретизируют совсем не так.

Измеряете вы ток, а в результате усреднения получаете средний ток, что совершенно не то же самое. Т.е. путем математической операции Вы из одной величины получаете совершенно другую.

Еще раз по буквам: не ту же самую, но уточненную, а другую.

 

Привер: половину дороги автомобиль проехал со скоростью 40 км/ч, а вторую половину - со скоростью 60 км/ч. Какова средняя скорость автомобиля.

Так вот, у автомобиля была средняя скорость 48 км/ч, а скорость имеет два значения  (40 и 60 км/ч), причем ни одно из них не равно средней скорости.

 

Поэтому для "конкретизации" следовало бы уточнить, что Вы имеете, и что хотите получить.

Ну а после того, как Вы это для себя определите, вспомните Клапауция и подумайте об ошибке измерения: какова ее природа, каков вклад в нее вносят случайная и систематическая составляющая, какую из них можно уменьшить и как и т.д. В результате Вы должны получить оценку максимально возможного приращения точности.

Если Вы все сделаете правильно, то в результата, скорее всего, получите,
что максимальная точность уже достигнута и улучшить ее нет никакой
возможности.

 

Short Circuit
Short Circuit аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.05.2015

автор имел возможно  "точность усреднения".

когда например величина напряжения 5.0В, а одно измерение показывает  5,4В, другое 4.6В и т.д.

накопленная точность  усредненная на 50 измерениях - будет ближе к 5.0В - разве нет?

Точность измерения gps  как происходит расскажите  мне?

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

Short Circuit пишет:

автор имел возможно...

я запретил хрустальные шары ещё в позапрошлом году.

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Вы уверены, что у Вас достаточно точный хрустальный шар?

гыыы почти одновременно:)

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

inspiritus пишет:

Вы уверены, что у Вас достаточно точный хрустальный шар?

гыыы почти одновременно:)

Как повысить точность показаний хрустального шара. Надо взять много хрустальных шаров и ... сложить пирамиду.

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

qwone пишет:

inspiritus пишет:

Вы уверены, что у Вас достаточно точный хрустальный шар?

гыыы почти одновременно:)

Как повысить точность показаний хрустального шара. Надо взять много хрустальных шаров и ... сложить пирамиду шар.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Short Circuit пишет:

автор имел возможно  "точность усреднения".

когда например величина напряжения 5.0В, а одно измерение показывает  5,4В, другое 4.6В и т.д.

накопленная точность  усредненная на 50 измерениях - будет ближе к 5.0В - разве нет?

Точность измерения gps  как происходит расскажите  мне?

Точность усреднения всегда абсолютна (т.е. не допускает никакой погрешности в принципе).

Если, например, у нас есть два числоа: 2.31 и 1.64, то их среднее арифметическое будет 1.975 точно. Погрешность вычисления среднего при этом равна 0.

Если мы при этом захотим округлить полученное число до 1.98, то погрешность округления составит 0.005, а погрешность усреднения при этм все равно останется равной 0.

Ну не дает усреднение погрешности!

Nosferatu
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

qwone пишет:

Как повысить точность показаний хрустального шара. Надо взять много хрустальных шаров и ... сложить пирамиду.

Как вариант, снять показания одновременно с нескольких датчиков и усреднить, возможно отбросив экстремумы.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

А если вспомнить, что всё распределено по гауссу и результаты измерения тоже, то построив гауссиан можно найти его центр и приблизится к требуемой точности на недосягаемую иным методом величину.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

nik182 пишет:
А если вспомнить, что всё распределено по гауссу и результаты измерения тоже, то построив гауссиан можно найти его центр и приблизится к требуемой точности на недосягаемую иным методом величину.

Я могу поверить, что предложенное может в какой-то мере скомпенсировать случайную ошибку (которая и распределена по Гауссу),но что делать с систематической?

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

В качестве измерителя лучший преобразователь всех времён и народов - INA219, паспортная точность 0,5%
Поясняю, ток подвержен флуктуациям от различного рода воздействий, нужно отслеживать тренд уменьшения тока на некую величину,именно уменьшения, допустимый период анализа 1 секунда, ничего лучшего как вычислять среднее и его анализировать я не придумал, но думаю это ошибочное решение,  уверен, что есть методы матанализа решающие эту задачу с большей точностью
 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ua6em пишет:

В качестве измерителя лучший преобразователь всех времён и народов - INA219, паспортная точность 0,5%
Поясняю, ток подвержен флуктуациям от различного рода воздействий, нужно отслеживать тренд уменьшения тока на некую величину,именно уменьшения, допустимый период анализа 1 секунда, ничего лучшего как вычислять среднее и его анализировать я не придумал, но думаю это ошибочное решение,  уверен, что есть методы матанализа решающие эту задачу с большей точностью

ua6em, еще раз: никакие математические меоды не могут в общем случае как-либо улучшить результаты измерений. На какое-либо улучшение можно рассчитывать лишь в некоторых конкретных случаях (естественно, делеко не во всех). Вы пишеие "ток подвержен флуктуациям от различного рода воздействий", но не уточняете, какова природе этих воздействий, как они сказываются на величину тока и т.д. Кроме того, "ток подвержен флуктуациям" - это хорошо. Но какова величина этого тока, Вы не знаете, а знаете только о результате измерения этой величины. А результат измерения, так же, как и ток, тоже подвержен флуктуациям различной природы. И если у Вас есть только результаты измерений, а Вам хочется иметь величину тока, то с этим тоже что=то надо делать. И пока Вы будете пытаться поставить задачу не конкретно, а в общем виде, ответ будет один; "В общем случае это невозможно".

И еще: в данноом случае Вам нужен не матанализ, а теория измерений. Начните с того, что погуглите по этому названию. Хотя бы будете представлять, на что нужно обращать внимание.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

ua6em пишет:

В качестве измерителя лучший преобразователь всех времён и народов - INA219, паспортная точность 0,5%

Ну роль лучшего уже перешла к  INA226, там 16 битный АЦП, и умеет измерять ток  как в плюсовом так и в минусовом плече  :)

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Short Circuit пишет:

автор имел возможно  "точность усреднения".

когда например величина напряжения 5.0В, а одно измерение показывает  5,4В, другое 4.6В и т.д.

накопленная точность  усредненная на 50 измерениях - будет ближе к 5.0В - разве нет?

Воможно, что в момент t1 напряжение было 5.4в, а в момент t2 - 4.6в, а вольтметр измерил их очень точно.

Утверждение "напряжение равно 5в", мягко говоря, неверное.

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

dimax пишет:

Ну роль лучшего уже перешла к  INA226, там 16 битный АЦП, и умеет измерять ток  как в плюсовом так и в минусовом плече  :)

Согласен!!! Цена правда не гуманная, но на пробу при теоретическом улучшении точности измерения в пять раз самое оно!!! Интересно, кто-то библиотеки под оный уже реализовал?

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

andriano пишет:

еще раз: никакие математические меоды не могут в общем случае как-либо улучшить результаты измерений. На какое-либо улучшение можно рассчитывать лишь в некоторых конкретных случаях (естественно, делеко не во всех). Вы пишеие "ток подвержен флуктуациям от различного рода воздействий", но не уточняете, какова природе этих воздействий, как они сказываются на величину тока и т.д. Кроме того, "ток подвержен флуктуациям" - это хорошо. Но какова величина этого тока, Вы не знаете, а знаете только о результате измерения этой величины. А результат измерения, так же, как и ток, тоже подвержен флуктуациям различной природы. И если у Вас есть только результаты измерений, а Вам хочется иметь величину тока, то с этим тоже что=то надо делать. И пока Вы будете пытаться поставить задачу не конкретно, а в общем виде, ответ будет один; "В общем случае это невозможно".

И еще: в данноом случае Вам нужен не матанализ, а теория измерений. Начните с того, что погуглите по этому названию. Хотя бы будете представлять, на что нужно обращать внимание.

МНЕ хочется иметь возможность измерять тренд изменения этого тока и если он имеет свойство к уменьшению на заданную величину - более 1%, то отрабатывает программа корректировки тока )))
Само абсолютное значение вообще без разницы
 

К примеру делаем 100 замеров разбиваем полученные значения на 10 групп и анализируем эти группы

не хорарную же астрологию подключать )))

Смею надеяться математические методы обработки массива данных существуют

Alex_Mirko
Alex_Mirko аватар
Offline
Зарегистрирован: 16.05.2016

а что, если ток каждые сто замеров будет уменьшаться на 0,5%? корректировку производить не надо?

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

Alex_Mirko пишет:

а что, если ток каждые сто замеров будет уменьшаться на 0,5%? корректировку производить не надо?

надо молиться, что бы не уменьшался.

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

ua6em пишет:

dimax пишет:

Ну роль лучшего уже перешла к  INA226, там 16 битный АЦП, и умеет измерять ток  как в плюсовом так и в минусовом плече  :)

Согласен!!! Цена правда не гуманная, но на пробу при теоретическом улучшении точности измерения в пять раз самое оно!!! Интересно, кто-то библиотеки под оный уже реализовал?

Интересно получается, т.е. если усреднение результата делает АЦП последовательного приближения и выжимает дутые 16-бит (или 24) то это правильно, а вот если самому - то теоретически неверно? 

Усреднение единственный метод повышения точности, а пролемы с негаусовскими помехами вообще не дело АЦП, помехи должно быть отфильтрованы по входу, по теореме Котельникова. В некоторых датчиках со встроеными АЦП (цифровыми) фильтруется сетевая 50Гц как наиболее вероятная, а не все возможные. Т.е. измеряем как можно чаще и усредняем.

Усреднение лучше рассматривать как низкочастотное фильтрование, а они -фильтра- бывают с конечной и бесконечной импульсной характеристикой. КИХ лучше, но считать больше

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

ua6em пишет:

 Интересно, кто-то библиотеки под оный уже реализовал?

Судя по второй строчке в этом коде такая библиотека существует :) По поводу усреднения - я согласен с Клапуцием. Это самообман, невозможно вытянуть точность выше, чем она есть физически.  Другое дело, что  иногда на это есть необходимость, например если вычисляемый ток -переменный). Но в любом случае это решает разработчик конкретного устройства для каждого конкретного параметра. Вы же например выходя на улицу, и смотря на термометр ожидаете увидеть температуру в данную секунду, а не среднюю за прошедшие сутки ? :)

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

Для переменного тока значения  усредняются по другому, там среднее-квадратичное (RMS). 

Пример с температурой. Действительно средняя за сутки мало интересна, то если мне нужно взглянув на термометр пару раз с интервалом в 1 минуту определить (как и автору) растёт она или падает, трэнд, и с какой скоростью, то градусник с точностью 1 градус мне такую возможность не предоставит. А  вот померив 1000 раз в секунду в двух точках я запросто определю. Термистора с постоянной времени 10-15 сек за глаза хватит.  

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Волшебник пишет:

Для переменного тока значения  усредняются по другому, там среднее-квадратичное (RMS). 

Пример с температурой. Действительно средняя за сутки мало интересна, то если мне нужно взглянув на термометр пару раз с интервалом в 1 минуту определить (как и автору) растёт она или падает, трэнд, и с какой скоростью, то градусник с точностью 1 градус мне такую возможность не предоставит. А  вот померив 1000 раз в секунду в двух точках я запросто определю. Термистора с постоянной времени 10-15 сек за глаза хватит.  

Ну, измерили температуоу 1000 раз, получили 1000 идентичных значений (с точностью до градуса), что дальше?

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

Хватит ваньку включать, сказано же термистор, где вы видели на ардуино 1000 одинаковых значений с АЦП? Там процессор дизеринг обеспечит, +- 3 младших бита. Точность LM35 той же - 0.5 градуса. Если темп. падает 0.1 градуса в минуту, а я зимой на прогулку иду и не знаю, надо ли рукавицы или шарф брать, то за два часа она на 12 градусов упадёт, вот и ответ.  Загрузил ардуину под 100 кспс, и вуаля, тренд с разрешением 0.001. 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Alex_Mirko пишет:

а что, если ток каждые сто замеров будет уменьшаться на 0,5%? корректировку производить не надо?

Выходное устройство - последовательный колебательный контур, мной выбран критерий уменьшения тока на 1,2%, большее значение - подстраиваем частоту, ЦПЧ так сказать )))


 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Волшебник пишет:

Для переменного тока значения  усредняются по другому, там среднее-квадратичное (RMS). 

RMS пробовал, не подходит

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Волшебник пишет:

Хватит ваньку включать, сказано же термистор, где вы видели на ардуино 1000 одинаковых значений с АЦП? Там процессор дизеринг обеспечит, +- 3 младших бита. Точность LM35 той же - 0.5 градуса. Если темп. падает 0.1 градуса в минуту, а я зимой на прогулку иду и не знаю, надо ли рукавицы или шарф брать, то за два часа она на 12 градусов упадёт, вот и ответ.  Загрузил ардуину под 100 кспс, и вуаля, тренд с разрешением 0.001. 

Об этом и речь, Вы точно подметили, что мне надо, именно улучшение точности тренда )))

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

 Математика простая - КИХ ФНЧ. Делайте домашнюю работу. С фильтрами, цифровыми, главное мерять чётко по расписанию, ардуиновские миллисек() не подходят. Фри ранинг АЦП как вариант, но тогда трудно отфильтровать сетевые 50Гц. Проще АЦП запускать по таймеру.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Волшебник пишет:

 Математика простая - КИХ ФНЧ. Делайте домашнюю работу. С фильтрами, цифровыми, главное мерять чётко по расписанию, ардуиновские миллисек() не подходят. Фри ранинг АЦП как вариант, но тогда трудно отфильтровать сетевые 50Гц. Проще АЦП запускать по таймеру.

Это как я бы Вам о эфирном теле и его свойствах рассказывал, всё просто, когда в теме )))

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

Это ответ на вопрос из топика. Если он не понятен, то задача вам не по зубам. 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Волшебник пишет:

Это ответ на вопрос из топика. Если он не понятен, то задача вам не по зубам. 

да я уже понял что не )))
интересно, хоть кто-то на этом форуме аналогичное на ардуино реализовывал? или хотя бы на C )))

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

ua6em пишет:

Это как я бы Вам о эфирном теле и его свойствах рассказывал, всё просто, когда в теме )))

От оно как... В эфирном теле - эфирный дух?

Похоже на сегодня хватит работать, какая уж тут работа, при эфирном-то теле?

... пойду чакры протирать... пусть сення будет перцовка. И отбивнушки... пусть даже в льезоне.

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

Я тестил Уно, получил 17-бит при усреднении на 1 сек. Могу сказать, что точность получилась выше чем у китайского НХ711 который позиционируется как 24-бита, а реально около 15-ти. 

Заказал себе ADS1232 ещё, посмотрю что за хлам придёт. Ничё они там не придумали в этих 24-бита, КИХ впихнули и дурят народ. Кто знает как -делает на ардуине, кто не знает - покупает АЦП отдельный или с датчиком тока интегрированным.  

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

wdrakula пишет:

ua6em пишет:

Это как я бы Вам о эфирном теле и его свойствах рассказывал, всё просто, когда в теме )))

От оно как... В эфирном теле - эфирный дух?

Похоже на сегодня хватит работать, какая уж тут работа, при эфирном-то теле?

... пойду чакры протирать... пусть сення будет перцовка. И отбивнушки... пусть даже в льезоне.

чакры в переводе на русский - вихрь, в зоне вихря регистрируются вполне реальные физические процессы, как-то снижение температуры и омического сопротивления ))) ps по ним приборы определения этих точек и работают

китайцы говорят о порядка 7-ми стах точек акупунктуры (энергетических вихрях), реально их больше

Да, кстати, патенты в СССР просто так не выдавали 

или этот, главное - один сеанс и здоров, да против алкоголизма иголки не помогут с такой эффективностью, разве что на что-то другое переключить, но там чревато резкой потерей веса, да и супруга насторожиться )))

Может лучше рецепт супчика полевого выдашь, реально вкуснейшая вещь, знаю, что три крупы надо, смалец+топлёное масло на пережарку, а вот остальное???
 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Волшебник пишет:

Хватит ваньку включать, сказано же термистор, где вы видели на ардуино 1000 одинаковых значений с АЦП?

Где видел - да в консольном окне.

Если напряжение на входе стабильно, в сонсоли будет либо повторять одно стабильное значение, либо будет "мигание" двух соседних значений.

Разумеется, при правильно собранной схеме.

Цитата:

Там процессор дизеринг обеспечит, +- 3 младших бита.

Ищите ошибку в схеме подключения. 3 значащих разряда - это очень много. Вероятнее всего, это - помеха. А если помеха (а не белый шум), значит распределение там с Гауссом не будет иметь ничего общего и все методы, применимые для обработки случайной ошибки, идут лесом.

Цитата:

Точность LM35 той же - 0.5 градуса. Если темп. падает 0.1 градуса в минуту, а я зимой на прогулку иду и не знаю, надо ли рукавицы или шарф брать, то за два часа она на 12 градусов упадёт, вот и ответ.  Загрузил ардуину под 100 кспс, и вуаля, тренд с разрешением 0.001. 

Разрешение 0.001 при систематической ошибке 0.5 - хороший способ самообмана, не имеющий к реальной точности никакого отношения.

Кстати, "100 кспс" - это не так много, для сниженияч случайной ошибки (на секундочку представляем, что это именно белый шум, а не наводка) в 1000 раз нужно сделать 1000000 измерений.

Да и не так просто напрячь Ардуину на "100 кспс". Вот, например, MCP3008 теоретически обеспечивает 200 ksps, но для этого длина пакета должна быть 18 бит. На МК, естественно, длина пакета должна быть кратна байту, т.е. приходится обмениваться пакетами по 24 бита. Да и частоту SPI 3.6 МГц AVR не поддерживает. Ближайшая низшая 2 МГц. Соответственно, вместо теоретических 200 реально получаем максимум 83 ksps.

А для встроенного АЦП как раз и получится приведенные Вами 3 недостоверных разряда. Беда в том, что ошибку в этом случае нельзя считать случайной, а потому неправомерно обрабатывать статистическии методами.

Волшебник
Offline
Зарегистрирован: 22.12.2016

andriano пишет:

Разрешение 0.001 при систематической ошибке 0.5 - хороший способ самообмана, не имеющий к реальной точности никакого отношения.

Кстати, "100 кспс" - это не так много, для сниженияч случайной ошибки (на секундочку представляем, что это именно белый шум, а не наводка) в 1000 раз нужно сделать 1000000 измерений.

Да и не так просто напрячь Ардуину на "100 кспс". Вот, например, MCP3008 теоретически обеспечивает 200 ksps, но для этого длина пакета должна быть 18 бит. На МК, естественно, длина пакета должна быть кратна байту, т.е. приходится обмениваться пакетами по 24 бита. Да и частоту SPI 3.6 МГц AVR не поддерживает. Ближайшая низшая 2 МГц. Соответственно, вместо теоретических 200 реально получаем максимум 83 ksps.

А для встроенного АЦП как раз и получится приведенные Вами 3 недостоверных разряда. Беда в том, что ошибку в этом случае нельзя считать случайной, а потому неправомерно обрабатывать статистическии методами.

Здесь путаница, по контексту автору нужна разрешающая способность в битах, а не точность. Если градусник покажет на +-3 выше/ниже - по барабану, если нужен дрифт то разрешение в битах и требуется.

3 бита я так в среднем, там при 1МГц по дата шиту 4.5, шумов больше шем достаточно. Есть все основания полагать что он Гаусовский, пока не доказано обратное.

По моему скромному мнению, внешний АЦП для ардуино имеет мало смысла. SAR, типа  MCP3008 и иже с ним не намного лучше встроенного, а затраты ЦПУ на ком-линк с ним больше чем на обработку данных со  встроенного АЦП. Т.е. правильно обрабатывать данные собственного АЦП получается проще и дешевле. Если сигма-дельта АЦП, то они избавляют проц. от ненужной обработки, но цена за оригинал 10$+ аналог-девайса отбивает желание творить. Китайские же подделки опять ничем не лучше чем встроеный АЦП с процессингом до 17-бит.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Волшебник пишет:

Китайские же подделки опять ничем не лучше чем встроеный АЦП с процессингом до 17-бит.

Надеяться, что INA219 оригинал не приходится?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Волшебник пишет:

Здесь путаница, по контексту автору нужна разрешающая способность в битах, а не точность. Если градусник покажет на +-3 выше/ниже - по барабану, если нужен дрифт то разрешение в битах и требуется.

Вот это для меня неочевидно.

Если, скажем, вес 6-го разряда больше веса 0-го не в 128, а, скажем, в 130 раз (а это называется систематическуой ошибкой - не следует думать, что у всех разрядов она пропорциональна), то при монотонно меняющемся напряжении на входе получим немонотонную числовыю последовательность. Думаю, это совсем не то, что нужно ТС.

Цитата:

3 бита я так в среднем, там при 1МГц по дата шиту 4.5, шумов больше шем достаточно.

Ну да - теперь понятно. Просто у каждого своим подходы: если меня не устаривает время измерения 112 мкс, я беру внешний АЦП, а не пытаюсь использовать внутренний с мегньшей разрядностью.

Цитата:

Есть все основания полагать что он Гаусовский, пока не доказано обратное.

Отнюдь.

Если доказано, что ошибка именно случайная, то - да. 

А если систематическая - увы.

Так что сперва нужно доказать, что ошибка случайная.

Практика показывает, что конструктор прибора стремится сделать так, чтобы оба типа ошибки имели один порядок. Следовательно, как только мы пытаемяся статистическими методамы уменьшить случайную ошибку, на первое место сразу выходит не подлежащая компенсации систематическая.

Цитата:

По моему скромному мнению, внешний АЦП для ардуино имеет мало смысла.

Думаю, каждый волен иметь свое собственное скромное мнение.

Цитата:

SAR, типа  MCP3008 и иже с ним не намного лучше встроенного, а затраты ЦПУ на ком-линк с ним больше чем на обработку данных со  встроенного АЦП. Т.е. правильно обрабатывать данные собственного АЦП получается проще и дешевле.

Ну да, сначала разгоняем АЦП ценой потери младших разрядов без уверенности, что в них оказывается именно шум, а не систематичекая погрешность, а потом боремся с полученной ошибкой статистическими методами, обратно увеличивая суммарное время измерения, но уже без гарантии востановления точности неразогнанного АЦП.

Цитата:

Китайские же подделки опять ничем не лучше чем встроеный АЦП с процессингом до 17-бит.

Если у Вас вагон времени - делайте процессинг хоть до 32 разрядов, достоверными все равно будут не более 10, и то при условии, что Вы не разгоняли АЦП.