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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Genauigkeit PIC ADC


Autor: Kay (Gast)
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Moin,
ich habe Probleme mit meinem PIC 18f4550 und der Genauigkeit des ADC.
Als ref+ habe ich eine Spannung von 2,56V angelegt, Vref-=VSS.
 2,56/1024 = 2,5mV pro Stufe beim 10 bit ADC!?

Am analogeingang AN0 liegen gemessene 1,686 V an.
Der PIC liefert mir einen Wert von 681 *2,5mV= 1,7025V. Das macht eine 
abweichung von 1,7025 - 1,686 =16,5mV oder 6,6 Stufen. Wie ich finde 
sehr große Ungenauigkeit. Ist das Normal oder mache ich was falsch.
Vref+ ist stabil verwende ein LM336-2,5.

Danke für eure Antworten

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe Auflösung und Genauigkeit.

Hast du die Vref mal gemessen?

MFG
Falk

Autor: holger (Gast)
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>Am analogeingang AN0 liegen gemessene 1,686 V an.

Womit hast du die gemessen? Mit einem Baumarkt Multimeter
oder was besserem? Der Fehler ist gerade mal bei 1%.
Und wie Falk andeutete: Wenn VREF abweicht hast du
einfach nur einen Rechenfehler.

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Ich versteh nicht ganz die Aufregung:
die 16 mV sind ein Prozent des Messwertes.
Das kann folgende Ursachen haben:
-Die interne Referenzspannung hat keine absolute Genauigkeit, siehe 
Datenblatt.
-das Messinstrument, mit dem die 1,6 V gemessen werden, hat eine 
Messungenauigkeit, die im 0,5% Bereich liegen kann, siehe Handbuch
-durch falsch abgegriffene Spannung an falschem Nullpunkt oder an nicht 
belastbarer Stelle entsteht ein Messfehler von einigen mV, wenns dumm 
läuft.
-Vref ist bei den Spannungs-ICs zwar stabil, hat aber meist eine 
Abweichung
im Bereich 0,5%. Vref-Spannungsquellen mit absolut 0,1% sind schon recht 
teuer.
-usw.

alle diese Fehler überlagern sich und können 1% Fehler durchaus ergeben

Autor: schlapp-struller (Gast)
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Du hast 1,686 Volt gemessen? Du hast also ein Laborvoltmeter?!?! Mit 
üblichen DVMs beträgt der Meßfehler meistens 0,3-0,5% vom 
VOLLAUSSCHLAG/MESSBEREICH! Das können also durchaus schon 10mV 
Abweichung sein.

Das letzte Bit kann man dem ADC auch nicht glauben, es wird eine 
Abweichung von 0,5 LSB engegeben. Sind auch schon mal rund 1mV.

Die Spannungsreferenz hat auch eine Abweichung von bis zu 5mV(Datenblatt 
TI) für mehr Pinkepinke gibt es die mit 1% Abweichung.

Da du wohl nicht im Kühlschrank oder in der Sauna gemessen hast, kann 
man den Temperaturfehler wohl verbachlässigen.

Schätze Dich also glücklich, Du hast eine erfolgreiche Messung gemacht.

Du mußt nur die Ergebnisse richtig  bewerten.

Die 10-Bit Auflösung kann man zur Not glauben, den Absoluten Meßwert 
nicht.

Wenn es genauer werden muß -->> Viel mehr Kohle investieren!!!


PS Wer viel misst, misst Mist!

Autor: schlapp-struller (Gast)
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Du hast 1,686 Volt gemessen? Du hast also ein Laborvoltmeter?!?! Mit 
üblichen DVMs beträgt der Meßfehler meistens 0,3-0,5% vom 
VOLLAUSSCHLAG/MESSBEREICH! Das können also durchaus schon 10mV 
Abweichung sein.

Das letzte Bit kann man dem ADC auch nicht glauben, es wird eine 
Abweichung von 0,5 LSB engegeben. Sind auch schon mal rund 1mV.

Die Spannungsreferenz hat auch eine Abweichung von bis zu 5mV(Datenblatt 
TI) für mehr Pinkepinke gibt es die mit 1% Abweichung.

Da du wohl nicht im Kühlschrank oder in der Sauna gemessen hast, kann 
man den Temperaturfehler wohl vernachlässigen.

Schätze Dich also glücklich, Du hast eine erfolgreiche Messung gemacht.

Du mußt nur die Ergebnisse richtig  bewerten.

Die 10-Bit Auflösung kann man zur Not glauben, den Absoluten Meßwert 
nicht.

Wenn es genauer werden muß -->> Viel mehr Kohle investieren!!!


PS Wer viel misst, misst Mist!

Autor: schlapp-struller (Gast)
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Diesen Betrag löschen, war noch ein Schreibfehler!!!

Autor: Willi Warlord (Gast)
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Hallo,
Die PIC AD-Wandler sind recht genau. Wichtig ist aber das man die 
Einschwingzeit des internen Multiplexer einhält.

Gruß Willi

Autor: Gast (Gast)
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Außerdem muß beim PIC laut Datenblatt (VREFH - VREFL) mindestens 3V 
betragen. Sind hier ja nur 2,56V.

Autor: Kay (Gast)
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Ich habe mit einem Digital-Multimeter 4 1/2-stellig gemessen. 
Genauigkeit +/- 0,05% +3 digits  Auflösung 100uV.
In meinem Datenblatt steht (VREFH - VREFL) mindestens 2,5V.
Und von den Zeiten her gebe ich dem C genug Zeit um sich aufzuladen.

Habt ihr noch mehr Ideen, ich soll eine Genauigkeit von " wünschenswert" 
0,1% erreichen.

Autor: Daniel V. (volte)
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Muss auch sagen, dass ich 1% Messfehler schon für einen relativ guten 
Wert halte, die Einflüsse hat ja  Vl musst du einberechnen, dass man 
diesen PIC um ~5€ bekommt, und das DMM mit dem du Vref gemessen 
hast,....

+/- 0,05% +3 digits  Auflösung 100uV

dürfte da vermutlich schon etwas mehr kosten....

MFG

Autor: Daniel V. (volte)
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Sorrx, kleinen Teil vergessen


Muss auch sagen, dass ich 1% Messfehler schon für einen relativ guten
Wert halte, die Einflüsse hat ja schlapp-struller schon erklärt.
Vl musst du einberechnen, dass man
diesen PIC um ~5€ bekommt, und das DMM mit dem du Vref gemessen
hast,....

+/- 0,05% +3 digits  Auflösung 100uV

dürfte da vermutlich schon etwas mehr kosten....

MFG

Autor: holger (Gast)
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>Habt ihr noch mehr Ideen, ich soll eine Genauigkeit von " wünschenswert"
>0,1% erreichen.

Wie willst du denn da jemals hinkommen wenn der LM336-2.5
schon +-1% hat ? Das ist schon mal das falsche IC für VREF.
Einen Fehler von 0.05% musst du schon für die 1/2 LSB
des AD-Wandlers einrechnen. Deine Referenz darf dann selbst
nur noch 0.05% haben. Das wird aber teuer. Oder du selektierst
PIC und Referenz IC paarweise. Und dann noch die Temperaturdrift.

Na ich weiss nicht :(

Autor: Sascha Focus (sascha_focus) Benutzerseite
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Naja,

wenn der PIC mit 5V läuft, betreibst du ihn mit der 2.56V 
referenzspannung außerhalb der Spec.

Gruß Sascha

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ holger (Gast)

>>Habt ihr noch mehr Ideen, ich soll eine Genauigkeit von " wünschenswert"
>>0,1% erreichen.

>Wie willst du denn da jemals hinkommen wenn der LM336-2.5
>schon +-1% hat ?

Kalibrieren per Software.

> Das ist schon mal das falsche IC für VREF.
>Einen Fehler von 0.05% musst du schon für die 1/2 LSB
>des AD-Wandlers einrechnen.

Naja, einen 10 BIT ADC mit WIRKLCIH 0,1% sprich 1/1000 GENAUIGKEIT 
betreiben zu wollen ist eine sehr sportliche Herausforderung, allein vom 
Quantisierungsrauschen. ;-)

>PIC und Referenz IC paarweise. Und dann noch die Temperaturdrift.

Das kommt noch als "Sahnehäuchen" dazu.

>Na ich weiss nicht :(

Man wird doch wohl träumen dürfen  . . .

MfG
Falk

Autor: Kay (Gast)
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Beschalte den LM336 mit einem Poti kann damit die ref genau auf 2,56V 
einstellen.

Autor: schlapp-struller (Gast)
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Einen habbich noch dazu:

Wenn die Umgebungstemperatur Zimmertemperatur bleibt und die Genauigkeit 
nur in einem kleinen Meßbereich nötig ist:

Spannungslupe: Mit Op-Amp die Differenz zwischen der 
Referenzspannung(Sollwert) und Deinem Meßwert verstärken und auf den ADC 
geben. Die Schaltung muß dann aber von Hand abgeglichen werden. Aber Du 
hast ja ein gutes Meßinstrument. Der Op-Amp muß aber sehr gute 
Offseteigenschaften haben.

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