Arduino.ru

Смещение надо в любом случае. Дифф имеет смысл если сигнал датчика тоже дифф,. или когда нужен усилитель, у авр-ов масштабируемый 10х-200х ОУ по дифф входам.

Gmail, дифф входы бывают двух типов. И их сразу нужно разделить, ибо у них совершенно разные возможности. Обычный диффвход (как в всроенном ацп меги) требует подачи сигналов относительно своей земли.  А есть True-Differencial, у них нет надобности в сигнале относительно земли, сигнал может быть быть между входов.   Соответссно во втором случае на вход можно подавать чистую переменку без смещений.

Возможности просто огромные дает. С его помощю несколько раз удавалось осадить зарвавшегося есесовца, когда он стм нахваливал, утверждая что тот может все что и авр. А вот хрена!

Тогда в чем преимущество для меги avr  дифференциального входа, занимающего пару входов  по сравнению с таким же одиночным ? Каждый из пары измеряет напряжение свое напряжение относительно AGND  ?

Gmail, да мало преимуществ, но есть.  Основное назначение -измерять напряжение между двух точек, классический пример -на шунте.  Без диффвхода понадобится как минимум два измерения, и они не будут синхронны, а значит если ток не постоянный, то измерится не пойми что. С дифф входом это одно измерение, и оно достоверно, конечо в меру своей точности.

Собственно да. Все преимущество - это замер РАЗНИЦЫ одним измерением, что иногда критично. Пример не только с шунтом.

Хороший пример "дифференциальное" ухо - съем разницы сигналов с двух микрофонов и определение направления звука по знаку и величине разницы. 2 Ступени встроенного усилителя позволяют "переключать шкалу чувствительности" программно "на лету":

-"Вась, а Вась!" и робот шустро крутит серву в вашу сторону .. и пуляет "лазером". :)

Эта херня на уровне надобности как и команда тогглить пин, не более.

Gmail,  В даташите это не комментируется, на этот счёт есть пояснение ДиХалта.

Уже не помню где, но у Атмела что-то было за такое разъяснение ..

У Дихалта классный ресурс, очень много выложенно полезного, особенно для новичков. Когда делал свои приблуды по USART, SPI, I2C подглядывал не только в даташит, но и туда тоже. Просто классный стиль изложения.

А вот по АЦП, он похоже так и не разобрался. Там прикол в том, что 50-200кГц - это тактовая АЦП для получения наибольшей точности измерений. Согласно даташиту он вполне работоспособен и на 1 и даже на 2Мгц, но при этом нет старших(? вот тоже не разобрался) разрядов. То есть на 8-и битах можно смело поднимать частоту АЦП и частота съема результата при потоковой оцифровке = FADC / 13, то есть при 1 Мгц можно получать 76.9 килосемплов в сек. Эта цифирь даже есть в даташите на мегу2560! Сам не знаю, такие частоты не юзал, но получал вполне вменяемый 10-и битный результат тактируя на 250кГц.

У него в комментах хорошо написано то, за что уже писал ранее: точность оцифровки 8 бит - это прибор класса точности 0.4%. аналоговые приборы класса 0.5% относились всегда к ПОВЕРОЧНЫМ и были офигительно аккуратно сделаны и имели зеркальную шкалу .. ваще-то. То есть, часто не "мега виновата", а "руки кривые". :)

При повышении частоты разрядов ADC все равно будет 10, но два маладших будут содержать гарантированный мусор (шум), а может быть и еще 1 младший тоже шум.

Это так для всех 16-и разрядных регистров периферии у Атмел. Как-то привык уже, поэтому не замечаю наверное. :)

Да, при повышении частоты теряются младшие биты. В даташите написано что для частоты в 1Мгц реально будет только 8 разрядов. На 250кГц я получал относительно живыми все 10 .. колебания в младшем разряде, но они и так прописаны доктором. Выше сам не юзал.

Но даже 76.9 килосемплов - это очень неплохо, особенно для 0.4% относительной точности как прибора, что мало кто вообще осознает. :)

да осознаём мы, осознаём )))

вот еще бы пример использования, для шунта, я бы попытал еще раз свой чёрный ящик модернизировать

Зачем нужно 77K/сек для постоянного напряжения. На форуме не все помнят суть теоремы Котельникова (частота преобразования для восстановления сигнала), а некоторые никогда  не знали о ней.

Не очень понятно, что вы хотели сказать упоминанием Найквиста и Шеннона в теме про дифференциальный вход ацп, и при чём тут постоянное напряжение?

Видимо свалено в кучу 2 утверждения, что для контроля относительно медленно меняющегося напряжения стока не треба, а согласно теореме на 76.9 за ВЧ сигналом все одно не уследишь .. типа не создать на этом осцилоскоп с шириной пропускания 0-1Ггц .. вот никак. :)

Возможности дифференциального входа АЦП невозможно переоценить, вот только небольшой список преимуществ, которые дает АЦП с дифференциальным входом:

1. У устройств (причем не важно аналоговых или цифровых) с дифференциальными входами/выходами начиная от инструментальных усилителей и заканчивая цифровыми интерфейсами передачи данных (USB, RS-485 и так далее), есть очень важное преимущество, а именно очень сильное подавление синфазных помех и наводок, вот тут товарищи упоминали об измерении напряжения на датчике тока (резисторе) не привязанном к "земле", но помимо того что между 2 измерениями может измениться ток через данный датчик, могут также "измениться" и помехи, наводимые на вход АЦП. А в случае дифференциального входа АЦП, помеха одинаково действует на оба входа и практически полностью подавляется. Другой пример - мостовые измерительные схемы, там скорость изменения параметров иногда очень медленная (например в случае измерения температуры), но и величина на которую меняются параметры тоже бывает небольшая, то есть величина изменения входного сигнала, вполне сопоставима с уровнем помех, а за счет подавления дифференциальным АЦП синфазных помех, мы эти помехи убираем, оставляя полезный сигнал. По этой же причине в случае использования дифференциального АЦП, есть возможность усиления сигнала до 200 раз. В случае использования входа привязанного к земле (то есть не дифференциального), помехи не подавляются и благополучно бы усиливались вместе с полезным сигналом в 200 раз.

2. По сути продолжения первого пункта. Дифференциальный вход позволяет подключать к АЦП источники слабого сигнала с высоким выходным сопротивлением находящиеся на относительно большом расстоянии от контроллера.

3. Дифференциальный вход АЦП, позволяет использовать режим непрерывного преобразования АЦП при измерении напряжений не привязанных к "земле", то есть не расходуя ресурсы контроллера (на переключения между несколькими входами АЦП, на вычисление среднего арифметического нескольких измерений для защиты от помех, в конце концов на вычитание измерений на одном входе из измерений на другом входе). Тем самым у нас для измерения напряжения используется только периферия, а ресурсы арифметико-логического устройства, то есть процессора не задействуются, позволяя реализовать на более простом и дешевом контроллере, с более низкой тактовой частотой более сложные устройства.

Нет. Нифига вы не осознаете! Вы это еще не прочувствовали! Но мы идем к Вам ;)

Тем более что погрешность не 0.4%, а таки +-0,2%. Т.к. один разряд от 8 - это несиметричный интервал. Переведя его в симетричный получим так. Правда еще с линейностью есть вопросы.

Ну так и в теме за пультоскоп тоже наглядно показано что 328 дунька нормально пашет на делите 4 с тактовой частоты 27Мгц при внешнем AREF. А это уже частота оцифровки = 27/4/13 около 500 килосемплов в сек. Доделаю свою память и можно ваять пультоскоп с буфером на 32 кила, а то и поболее .. :)

Надо проверить пашет ли АЦП у Меги 2560 с делителем 2 (8Мгц тактовая АЦП) и сколько разрядов там останется, да в дифф. режиме ..

у меня сейчас 0,003 ))) иначе имплазии не видать (правда программно)

Это точно! Век имплазии не видать. Особено элиптической.

Осипов из Краснодара, делает свои генераторы с катушками, там ей и не пахнет, но тоже работает
Ох уж эти конструкторы )))
 

Гянул немного начала, чего это они матерятся через слово в торговом центе?

Они не матерятся, запикано название центра, реклама однако, на ютубе это запрещено )))

Да, кстати, если взять процент точности, то как раз в серединку лучше чем  0,3% получается )))

А вот если бы удалось измерять падение на резисторе 0,1 ома средствами ардуино в диффрежиме с такой точностью, удалось бы обойтись без INA219 (минус 120 рублей), при токе 1 ампер, это 0-100 милливольт с 10 битным разрешением, INA219 использую в 12 битном разрешении

/// при токе 1 ампер, это 0-100 милливольт

Ставим ОУ с ООС и усилением 10. Получаем с него диапазон 0-1В. Включаем себе внутренее опорное 1,1В и получаем младший бит в 0,1мВ.

А вобще конкретные решения зависят от конкретной задачи, например гнать 1А можна не все время, а только при измерении, или включить сопротивление в RC цепочку и мерить время заряда или разряда. Или ОУ с ООС в которую цифровой потенциометр поставить. Можна и внешний АЦП разумеется.

А что лучше для уменьшения помех дифф сигнала - усилить внешним инструментальным усилителем и подать на вход АЦП или воспользоваться встроенным  в AVR усилителем PGA?

Тот же вопрос - что лучше для сигнала привязанного к GND ?

Лучше купить полноценный, готовый девайс, а не гадать на кофейной гуще "что лучше". Дороже правда.

Я думаю можно воспользоваться PGA AVR. Внешний инструментальный усилитель наверное есть смысл использовать или в случае АЦП с высоким разрешением (18-22 бита) или в случае измерения очень малых напряжений (порядка сотен микровольт или единиц милливольт), но в этом случае АЦП AVR уже не подойдет и там уже совершенно другая схемотехника.

Если интересуют микросхемы внешних усилителей, то в качестве дифференциального могу посоветовать INA333, в качестве операционного AD8552, это для усиления очень слабых сигналов. Также имейте ввиду что требуется выходной сигнал с усилителя необходимо смещать, так как даже у усилителей, даже RAIL-TO-RAIL все равно на выходе нельзя установить уровень земли или напряжение питания, если не изменяет память, например, у AD8552 выходное напряжение может варьироваться от 25 милливольт до 4,975 вольта, при напряжении питания 5 вольт, соответственно если мы построим усилитель с коэффициентом усиления 10 и подадим на вход 1 милливольт, то на выходе мы получим не 10 милливольт, а 25 милливольт. Поэтому выходной сигнал с усилителя было бы неплохо сместить хотя бы на 100-200 милливольт, кстати после этого нам точно понадобиться дифференциальный вход у АЦП.

Да, INA333 отличный девайс, интересно, есть ли коммутаторы с аналогичными токами утечки?
 

Тоже уважаю инструментальные ОУ. Жаль только по частоте они не блещут. Но ток входа 0,2нА - это всего 1250 электронов за мксек. И на 1МГц получаем 625 электронов в одну сторону и 625 в другую. На все емкости и утечки. ОУ на грани квантовой физики!

он в девайсе по методике Фоля будет хорош!!! так сказать неразрушающее воздействие при измерении, а то после диагностики неделю к человеку с фолем подходить низзя )))
 

подскажите, пожалуйста, как правильно подключить АЦП на HX711 с дифференциальным входом как обычный вольтметр от 0 до 50мв ?

на какой вывод подавать измеряемое напряжение? A+ и A- ?

К сожалению, никак. НХ711 не меряет от 0, минимум 1.25 В. Технически можно согласовать через инструментальный операционный усилитель, но овчинка выделки не стоит, ацп полное фуфло. С операционным усилителем х100 ардуина и сама померяет быстрее в 100 раз и точнее.

спасибо большое за ответ!

подключил аналоговый вход ардуинки и все ок!

Переживал что будут помехи, провод 50 см, напряжение от 0 до 1,3в. Но все ок!

Кстати, если выставить напряжение 1,1в для измерения - а поступит 1,3-1,5 - это не спалит ардуинку? или через резистор?

До уровня 5в не сгорит ничего. Дальше будут проблемы. Выставленное опорное ограничивает только тот порог, для которого АЦП будет выдавать значение 1023 попугая. Всё, что превышает опорное будет идти с этим значением и только.

P.S. Заодно по своим экспериментам:

Новая разводка (правильная) цепей земли и питания АЦП на последней версии платы, а также улучшенный комплект баластных конденсаторов вокруг чипа Мега2560 показала увеличение разрядности АЦП по меньшей мере на 1 разряд на частотах выше 1Мгц. В общем, сделать "осцил" с частотой замера 592кГц и разрядностью 6 бит - вполне можно.

Получается также снимать показания в буфер ОЗУ 32кб в виде сдвинутых семплов (кратность только 2 и 4). Организовать страничное переключение и буфер больших размеров уже не получается, как не получается сделать сдвиг семпла меньше.. мешает джиттер.

спасибо!

Скажите пожалуйста, а у каких плат есть такие True-Differencial входы?

Вопрос о точности измерения и цене вопроса, это вопросы №2 и №3. То есть те вопросы, которые решаются в зависимости от возможностей того кто их решает. В реале же приходится решать проблемы не как обойтись без  INA219  чтоб сэкономить 120 рублей, а как подключится к объекту измерения без использования сигнальной земли. И вот у этой задачи пока нет приемлемого решения. 

Ну например: Мини обзор АЦП MCP3421 с выходом I2C

Благодарю. Пойду искать магазин где продают такое чудо.

leonardo и всё остальное на 32u4

Ни коим образом не ставлю под сомнение Вашу компетентность, но не могли бы вы дать ссылку на пример использования 32u4 с диффиренциальным входом АЦП без сигнальной земли?

Не мог бы. Не имею привычки коллекционировать бесполезные ссылки. Вся информация есть в гугле и даташите.

Electrobit, в микроконтроллерах обычный псевдо-дифф, т.е. переменку можно подать только со смещением на пол питания от земли, в противном случае ёмкость увх не будет заряжаться.

Благодарю за информацию, я сам в этом убедился на Arduino mega 2560. И я вам даже больше скажу. Там чтоб все нормально работало, нужно делать полноценный мост Уитстона. Сейчас купил  внешний АЦП https://voltiq.ru/shop/ad7705-adc-module-16-bit/ Найду библиотеку, буду изучать на что он способен.

Ты причину и следствие путаешь, по-моему. Дифференциальный вход нужен для измерения в том числе моста, а не наоборот.