Arduino.ru

Фотки , показываю ИОН и делитель пальцами.

 

 

Скетч можно? И схемку заодно.

Возможно, виноваты внешние элементы.

Если вы измеряете встроенным АЦП МК, то о точности можно забыть. Можно попробовать откалибровать (see appnout avr120) но лучше взять более другой ацп.

скетч там более 1000 строк, написан на КА, с менюшкой и отладкой. Он не важен, за рассчет отвечает следующие строки

кстати, я не конфигурировал пин А0, на сколько понимаю, это не обязательно, если он работает в своем нативном режиме.

float rawVolt = 0; // измеряемое с аналогового входа напр
float realVolt = 0.0; // выдаваемое пользователю реальное напряжение
float koeff = 37.70 ; // =коэффициент  от этого параметра зависит конечное значение напряжения

void setup(){
analogReference(EXTERNAL);
}
void loop(){

rawVolt = analogRead(A0);
realVolt = (rawVolt*koeff)/1000.0; // рассчет напряжения
    Serial.println(realVolt);
}

схему ниже дам.

структурная схема 

но не 5 же процентов погрешности при 10 битах... Погрешность наблюдается при измерении высокого напряжения. на низких погрешность уходит на нет.

nicelight, абсолютная погрешность 2 единицы счёта. Результат будет в 13 раз хуже, так как у вас делитель.

Итого 13*2500/1024 *2 = +/- 62мв в идеале должно быть.

да уж , как то я сразу не подумал об этом. достаточно не маленькая погрешность, возможно сделаю на стм тогда проект.

но у меня есть какой то другой затык еще, по тому как при измерении 10 вольт отклонение +-0,02V

а при измерении 24 вовльта отклонение уже + 0.3V 

Так не должно быть в любом случае... резисторы ни с чем не коротят , находятся в термоусадке. пропай хороший, нагреться за пару секунд они бы не успели. А погрешность растет в положитльную сторону с увеличением напряжения ))

 

nicelight, просто возьмите хороший АЦП от 16 бит и более. Про отклонение -это нормально, посмотрите мою ссылку в #3

ссылку окинул взглядом, в ижу, что все не весело. да, к сожалению, прийдется думать другое решение) Спасибо вам, dimax!

Не такая уж он и плох. Примерно соответсвует классу точности 0,5 - для рабочего (не образцового) прибора вполне приемлемо. 

отклонение от чего?

Национальный русский прибор DT830 имеет нормированную погрешность +/- 0,5%  +/- 2ед.

Т.е при измерении 10 вольт - до 0,12 в, а при 24 - до 1,2 вольта.

 

если речь идет о единичном экземпляре устройства и нелинейность достаточно стабильна, подправьте  формулу пересчета попугаев в вольты.

 

у дешевых STM32F103 АЦП значительно хуже, чем у авр

такая погрешность мне не приемлема) Попробую подкорректировать коэффициент если зависимость будет прослеживаться постоянно. 

Напряжение проседает по разным причинам, и до того как на ацп бочку катить научитесь правильно мерять.

Варианты: 

1. Падение напряжения на +проводе;

2. на земляном;

3. Увеличение пульсаций И помех  с ростом напряжения;

Пункт 2 на меге решается переводом ацп в диф-моду, на этом форуме обсуждалось, ищите.

повторяю вопрос: от чего вы ту погрешность считаете? у вас есть образцовый поверенный вольтметр класса не ниже 0.1 ?

Вы со своим коэффициентом наврали где-то. В первом сообщении резисторы 1 и 14, на схеме 1 и 12. В формуле в скетче почему-то 1000 а не 1024, это в коэффициенте учтено или нет? Сопротивления измерены или так подставлены? У Вас коэффициент 37,7. Ошибка в пару единиц даёт как раз такую ситуацию с погрешностью, как Вы описываете. Можете сами посчитать, проверить.

все как обычно - обвиняет в неточности ардуину, а сам просто считать не умеет :)

Чем хуже? Чет я не обратил внимания, что мне что-то мешает их танцевать.

 

Вы нарисовали схему, но не нарисовали разводку Общего провода:

 

1. Куда подсоединяется Общий провод с измерительных щупов?

2. Куда подсодинена точка Общего входного делителя?

3. в какую точку подсоединен VREF?

3. пп.1,2,3 должны соединяться вместе и приходить на аналоговую землю платы Ардуино.

 

4. Какая зависимость изменения напряжения питания, при изменении измеряемого напряжения?

5. куда подсоединена земля импульсного источника питания?

6. Какое выходное сопротивление измеряемого источника?

!!! 7. провод подключения импульсного источника питания (через диод) должен идти отдельным проводом (токовый/силовой провод),

а провод измерения напряжения (на входной делитель) - должен идти отдельно свои проводом (потенциальный провод)

В такой схеме у вас будет ВСЕГДА погрешность, связанная с тем, что схема питается (импульсный источник) от измеряемого объекта.

 

Импульсный источник питания (ИИП) отребляет ток, потому на Общем проводе, подходящем к ИИП всегда будет значимый ток, соответственно - падение напряжения на Общем проводе.

Также проверить пульсации от ИИП.

Они могут вносит неустранимые наводки на цепь иизмерения.

Поэтому в приличных (точных) приборах никогда не используют импульсные истоники питания.

Я боюсь развести холивар, но наверно пропущено слово "дешевых", относительно AVR ?

объясните чем АЦП STM32F103 хуже Atiny13, пожалуйста, я спать теперь не могу...

только могу предположить 

В AVR такие же грабли, только они намного менее заметные, так как скорость и разрядность АЦП ниже.

 

Образцовый вольтметр поверен и показывает напряжение вплоть до 5 знака после запятой. 

С цифрами прошу не обращать внимания, схема была нарисована на скорую руку и не соответствует в цифрах точной действительности. 

Меряю параллельно образцовым и своим вольтметрами, "кручу" уровень коэффициента пока не добьюсь одинаковости показаний, перепрошиваю ардуинку с новым коэффициентом. Все ништяк. При измерении допустим 10-12 вольт. Как меряю больше 18 , уже ошибка 0,1-0,2. На 28 вчера было 0,3 вольта. я вообще опечалился.

Земля соединена в одной точке вся ( на фотографии "Вид снизу", это левая точка, как раз на контакте коннектора внешнего питания ардуино мега) на эту точку приходят толстые хорошо пропаянные  провода измерительного щупа, минусовой шины стабилизатора и ножка резистора от нижнего плеча делителя для измерений. По сути между щупом измерительным и процом напряжением упасть может или на ножке резистора делителя или на дорожках ПП =)

Если Вы имеете ввиду не Aref, то мне надо чутка покурить дэйтшит на avr чтобы понять о чем речь, ибо на плате такой пин, выглядит, что не разведен.

  Еще одна приятная новость, тоже буду раскуривать маны про сией контакт ))

  

Выставил экспериментально коэфф для точного замера на 10-12 вольтах, меряю на банках аккумулятора. С ростом образцового измеряемого напряжения мой прибор начинает врать в положительную сторону до 0,3 вольта. При чем я бы не сказал что ошибка возрастает линейно... как то скачками с ростом образцового допустим как то так:

18 вольт = 18,2 изм.

19= 19,05

20=20,23

22=22,17

24=24,3.  Это очень примерно. Максимальный разбег наблюдался на максимальном напряжении и был равен 0,3 вольта. но он рос не пропорционально повышению напряжения. Блин третий раз повторяюсь и не могу лаконично выразить, что хотел сказать :)

 

   Никель кадмиевые аккумуляторы авиационные. Честно сказать, не задавался этим опросом, могу в CMM найти инфо, ежели надо.

Там потребление у всего устройства ардуиновского то маленькое, считаете что на толстом проводе может упасть до 0,3 вольт? Хорошо, попробую.

Избавлюсь от импульсника значит и разведу провод питания и измерительный по плюсу.

Это очень дельные советы, спасибо!

п.3. имел ввиду куда подключен ваш внешний источник опорного напряжения

Здесь важно чтобы у него были свои провода (по которым "не бегает ток" (по крайней мере от других потребителей по его Общему. )

Т.е. Общий для внешнего источника Vref должен быть свои проводом, как и провод питания.

 

Похоже на плате нет отдельной разводки "аналоговой" и "цифровой" земли (хотя сам чип входов/выходов имеет раздельные цепи)

Видимо они объединены на плате.

 

У вас получается очень низкая погрешность измерений (1%)

При такой точности особо не нужен внешний источник опорного напряжения.

Внутренний АЦП обеспечивает до 0,1% точности.

 

Также возможно у вас попадают пульсации от ИИП в измеряемые цепи (растет амплитуда испульсов при росте входного напряжения - увеличивается проникающая способность схемы)

Эту гипотезу легче всего проверить - отключив для теста ИИП и подключив аналоговый внешний источник

У вас измеряются медленноменяющиеся величины.

Поэтому очень полезно зашунтировать входную цепь (делитель), да и вход АЦП 2-мя емкостями.

 

Также можно добавить программное сглаживание, если показания "прыгают".

Также повесить маленькие электролиты 1...10 мкФ на выход ИОП (ближе к точкам входа AREF) и на цепь его питания (непосредственно рядом с выводами чипа)

Я тут еще немного подумал и вот к каким выводам пришел.

Обычно если по проводам, подключаемым к измеряемоу объекту "бегает" ток, то вклад в ошибку должен быть отрицательным (уменьшение показаний относительно фактических при росте измеряемого напряжения)

Т.е обычно дельта имеет знак "-" (при росте напряжения)

 

А у вас  - обратная зависимость.

Но подумав еще дальше, становится понятно, что эта "аномалия" связана с тем что вы используете импульсный БП, включенный в контур измерения.

Если посмотреть зависимость входного тока потребления импульсного БП от приложенного напряжения - то там как раз такая же "аномальная" зависимость:

При росте подводимого напряжения, потребляемый ток импульсным БП падает.

Т.е происходит уменьшение падения на подводящих проводах, что проявляется в дополнительном "приросте" показаний.

Т.е. это все "хулиганит" ваш импульсный БП (подключенный параллельно ко входу), ну и плюс сопротивление подводящих проводов, контакты на измерительных клеммах....