24bitADC芯片ADS1256的测量精度

abbey_tom

折腾了一下ADS1256（24bitADC），
基准使用ADR4525，2.5V
PGA＝1；
在第1通道加载了约1V的有效电压，
只取近五次测量的算术平均，
没有采用别的提高精度的算法，
测得的电压短期内可维持在下图中十个字以内的跳动（0.01%），
短期漂移量应该可控制0.05%以内？
当然这并不能代表ADS1256的精度，
影响因素包括基准的稳定度，
被测电压的稳定度，
还有算法等等。

pldjn

washu 发表于 2022-4-9 21:09
轮胎的 2400，官方说法是 24bit no missing code，也就是说在 no missing code 层面是 24 位...

噪 ...

请问，单周期ADC转换是看数据手册的哪个参数，这个一直没有发现这种描述，是下面这个稳定时间的描述吗？
按这个时序图，感觉像是转换时间变长了，DRDY/DOUT的输出时间相当于5个转换时间。

abbey_tom

xjw01 发表于 2022-4-23 22:33
我没有用过这个芯片，我了不清楚。
这个问题，实际上是丢码了。

谢谢，问题已经解决了。
确实没有丢码。
但其实是相当低级的错误。

沿用了TI官方例程中的一段，
ADS1220code = (((long)tempData[0] << 16) + ((long)tempData[1] << 8) + (long)tempData[2]) >> 10; // take 3 bytes of voltage returned and place in word
出于对TI的绝对信任，这一句没有仔细看，
后来发现夹在英文注释中多了一个>>10

这样相当于舍弃了低10位，
如果是正值的话，数值缩小了1024倍
又因为约为1000倍，使得恰好是uV与mV之间的倍率，
显示值与23S没有差，
于是就没有怀疑转换数值的正确性，
把DEBUG的精力集中在时序相关。

xjw01

abbey_tom 发表于 2022-4-21 19:29
隔一段时间读寄存器进行比对，
看是不是既设值，
如果不是就复位芯片，

    我的复位键是接电源的，不易受干扰的，芯片没有被复位。

    被干扰后，芯片异常，无法正常读取数据。上述想法无法实现。

    但我无意中发现：被干扰后，只是造成DOUT数据无法移出而已。因为DRDY始终保持低电平，程序误以为有新数据，反复输出SCK信号来读取数据，而数据是错的。

    后来，我再次回到数据手册：数据读取后，芯片立刻将DRDY置1。所以，如果不是1，说明芯片受到电磁干扰。这样，判断是否受到干扰就有了依据。

    然而，如何让DRDY恢复正常？如何让它变为1？百思不得解。用示波器测SCK脚，总是有脉冲，它是用来读取数据的，可数据无效。越看越生气。拿起摄子，干脆把SCK引脚对地短路，我真不想看这些脉冲！！
这下可好，轻轻一碰，数据输出正常了。

   我立刻明白，摄子引入了额外的脉冲，数据正常了。我想，读数异常时，何不在程序中引入SCK脉冲，使得芯片恢复。
   经过反复调试，最终完美解决，一个数据也不丢。方法如下：

  P_CS = 0;
  ads1256_w1b(CMD_RDATA); //读数据
  ads1256_delay(25); //25对应10us,须延时6.6us以上才能读取数据(详见ads1256手册的t6)
  v  = ads1256_r1b(); v <<= 8;
  v += ads1256_r1b(); v <<= 8;
  v += ads1256_r1b();
  while(!P_DRDY){ //当ads1256受到干扰，数据移出异常,须重读
     P_SCK=1; ads1256_delay(1); //输出SCK脉冲
     P_SCK=0; ads1256_delay(1);
     ads1256_w1b(CMD_RDATA); //重读数据
     ads1256_delay(25);
     v  = ads1256_r1b(); v <<= 8;
     v += ads1256_r1b(); v <<= 8;
     v += ads1256_r1b();
  }
  P_CS = 1;
  if(v&0x00800000) v |= 0xFF000000;

sys3

看起来精度还可以 呀，做电池组测量用？

abbey_tom

sys3 发表于 2022-4-5 11:44
看起来精度还可以 呀，做电池组测量用？

没有想好，闹着玩儿的，
先当做一个毫伏台表。

washu

采样率多少，德姨指标 2.5Sa/S 输入噪声零点几微伏

当然不知道水分多大，记得以前玩 1232，用碱性电池做源，噪声 2、3 微伏好像

abbey_tom

washu 发表于 2022-4-5 11:58
采样率多少，德姨指标 2.5Sa/S 输入噪声零点几微伏

当然不知道水分多大，记得以前玩 1232，用碱性电池 ...

现在取的是10sps
噪声可达100微伏
被测电压是5V电源通过简单电阻分压得的，
您说的碱性电池做源是直接将电池作为Ux吗

试着用小米电池做源测了一下，
噪声减小为10几个微伏吧。
不过，
还是不稳定，
会漂。

washu

abbey_tom 发表于 2022-4-5 12:04
现在取的是10sps
噪声可达100微伏
被测电压是5V电源通过简单电阻分压得的，

飘肯定的，碱性电池温度系数可不小，所以要一个合适的环境（温度相对稳定）做测试。我当初测试 1232 应该是32样本。

手册上的数据是有效值，折算为峰峰值可认为大约是6倍（2.5uVpp），你再试试

btw. 可直接短路输入看看噪声多大

abbey_tom

输入直接短路的话，
测得电压也在10个微伏，
看来这个基本上是固有的了。

btw. 我还测试了一下以电池为源的差分输入，
好像要强于单端输入。
短期稳定度基本也在数个微伏范围。

abbey_tom

下面是测试输出截图。
其中，0、1、3、5通道短接，
7通道接1.5V电池，
其它通道浮空。
均为单次取样值。

abbey_tom

washu 发表于 2022-4-5 14:46
飘肯定的，碱性电池温度系数可不小，所以要一个合适的环境（温度相对稳定）做测试。我当初测试 1232 应该 ...

下面是测试输出截图。
其中，0、1、3、5通道短接，
7通道接1.5V电池，
其它通道浮空。
均为单次取样值。

abbey_tom

washu 发表于 2022-4-5 11:58
采样率多少，德姨指标 2.5Sa/S 输入噪声零点几微伏

当然不知道水分多大，记得以前玩 1232，用碱性电池 ...

为何PGA越大，噪声反而越小呢

washu

abbey_tom 发表于 2022-4-5 20:54
输入直接短路的话，
测得电压也在10个微伏，
看来这个基本上是固有的了。

多少样本，我玩 1232 的时候，32 样本输入短路是 1.7uVpp，南孚电池是 3.3uVpp

短路


南孚




至少是符合手册指标的

washu

abbey_tom 发表于 2022-4-5 21:12
下面是测试输出截图。
其中，0、1、3、5通道短接，
7通道接1.5V电池，

连续采样若干样本测试，1256 手册没仔细看，1232 手册好像是连续采样 100 样本，我偷懒 32 样本了...

abbey_tom

washu 发表于 2022-4-6 00:23
连续采样若干样本测试，1256 手册没仔细看，1232 手册好像是连续采样 100 样本，我偷懒 32 样本了...

各通道连续100次采样的测试结果如下：

abbey_tom

单次采样结果有正有负，
我是取绝对值求和后再平均的。
代码如下：

washu

abbey_tom 发表于 2022-4-6 09:00
单次采样结果有正有负，
我是取绝对值求和后再平均的。
代码如下：

这个测试不是叫你取平均值，而是统计 100 个样本的峰峰值（或者求其标准差、有效值），然后和手册对比。

要不然你之前说的大概 10uV 怎么来的？