0.3%精度LCR数字电桥

gaoyoucheng

gyp2000 发表于 2012-12-22 07:24
采用640倍过采样。

10倍过采样用于扩大有效字 1024字扩大到10240字。

支持一下，许老师的电桥在各位的补充下，越来越好了。

3944656

xjw01 发表于 2012-12-16 17:33
holts坛友说，stm32是12bit的单片机，价格与STC一样，建议我使用stm32F0xx制作。
  于是，我就上淘宝买了 ...

许老师，用贴片元件对性能有影响吗？我要是重新画贴片的PCB，需要注意哪些问题？

liangkan

请教一下大各位：我的板子其它没有问题，只是7805发热过大，不知正不正常？谢谢。

xjw01

3944656 发表于 2012-12-22 22:02
许老师，用贴片元件对性能有影响吗？我要是重新画贴片的PCB，需要注意哪些问题？

有影响。但影响不是非常大。
电容有吸附效应，直流放大部分，会影响线性度。高压CBB电容最好，对线性度没有影响。
因为采用了高密度档位，所以，即使吸附效应影响线性度，但误差还是可以容忍。

万用表使用双斜积分，本LCR使用“滤波”，滤波与积分，数学本质差差无几。吸会效应大，时序切换，电压时要数秒钟才能得到终值。用CBB，则瞬间得到终值。


电容有初始精度，如果精度过低，可能造成输出值与设计值相差过多。

Wyq8008

许老师，我找了个24M的有源晶振，如果通用怎么改程序？谢谢！

zgh.898

有没有 2004 版本的程序呢

xinyukeji

zgh.898 发表于 2012-12-23 10:08
有没有 2004 版本的程序呢

2004的有啊，V3.0全自动的。

维超

gyp2000 发表于 2012-12-25 02:26
浮点运算效率太低。

现在改成整数、小数部分转整数， 分开存储。

试试看            

xjw01

stm32版的LCR，搞了好几天了。
这两天，重新分析了DMA时间上的误差对LCR的影响，发现，这种误差对LCR可以忽略，因为，他只是造成相位的小量偏移。适当修改程序，可以使这种偏移具有可重复性，是可控的。
而我实测得到的相位误差，比STC版本的要大了两倍以上，我百思不得解。
于是，我怀疑ADC有问题，我就对ADC高密度扫描测试，果然发现问是。STM32表面上是12bit的ADC，实际上不是这么回事，他也是10bit的ADC，是厂家故意吹成12bit
我的测试样片stm32C8的ADC，只有95%扫描点的积分非线性误差可以达到+-0.5LSB的精度，有2%误差高达+5LSB，还有1%达+10LSB，还有1%高达15LSB以上。
这样的ADC，用在LCR上，仅能当做8于9bit的ADC使用。除非程序上避开ADC采样的误差点。

最初，我还以为10LSB误差是不可能的，只好在误差点上的步进电压使用VC86E复测，VC86E测值表明，外施加的步进电压精准无误，是stm32的ADC自己误差了10LSB以上

网上，疯传STC是山寨，是多么的烂，AVR、STM32是多棒。我很早就怀疑，这是商家故意诋毁。
如今测试STM32的ADC，这才明白，原来标称的12bitADC，还不如10bit的ADC
STM32连一个教学手册都写不好，也难怪它的ADC质量做不好。必竞，精密型ADC不见得是高科技，是要用心制作才能做好的。就象编写教学手册一样，要用心写，才能写得好。我相信，90%以上的爱好者是看不懂得STM32的参考手山里面在讲什么，基本上只能在复制例程，然后修改成所需要的代码。

大斧

xjw01 发表于 2012-12-25 09:02
stm32版的LCR，搞了好几天了。
这两天，重新分析了DMA时间上的误差对LCR的影响，发现，这种误差对LCR可以忽 ...

工作台附近是否有干扰源？
比如你那个联想开关电源

mingtian

xjw01 发表于 2012-12-25 09:02
stm32版的LCR，搞了好几天了。
这两天，重新分析了DMA时间上的误差对LCR的影响，发现，这种误差对LCR可以忽 ...

许老师做事蛮认真的，向你学习。不过我提醒一下，因为STM32属于高频CPU,ADC布局有很多讲究，另外最好使用带参考源管脚的MCU，这样精度高，电源需要处理，信号阻抗要匹配。我的一个同事他说他测试过，STM32能达到11位，过采样可以达到12位，用的34401测的。我自己没有测过，仅供参考。

xjw01

我没有采用外置基准，是单片机也不支持。
它是采用VDD做为基准的。
为了解决漂移带来调试的误差，我采用stm32自生生成PWM，滤波成直流电压，用运放跟随后送入ADC自检。这样，信号源与AD就采用了同一个基准，基准不漂移问题就可以忽略了。
stm32生成PWM直流，线性度极高（相对于VDD），可以达到5位半以上的级别，四位半的表已经验证不了它的线性度了。
验证线性度时，是0.8秒左右完成4个点验证。输入VDD*100/3600电压，再输入VDD*3500/3600电压，这样就取得头尾两点的的AD读值。这两点连成直线，那么其它测试点如果落在这条直线上，说明线性度良好。因为，在0.8秒内完成6点测试（头尾两点加4个被测点），时间短，温漂可以忽略。
我通过按键翻页，连续测试1500多个点。大约每间隔200至300点左右，ADC就会异常一下，会连续十几个点误差非常大

这种误差是有可重复性。比如，我测试时，序号为238、43几、900（具体数值忘了），这几个起点开始，连续10个点都会严重问题。关机后重测，还是那几个点出问题。

测量它的非线性误差，要高密度测量，才能发现问题。

mingtian

你可以换一种测试方法，直接给几个直流进去，STM32在采集时不做其他工作，试试。或是将STM32时钟频率降频到1几M测试看看效果。

xjw01

我设计白菜电桥。所以不考虑外部ADC
现在，常规精度的、简洁可靠的电桥，它们使用可编程模、数器件。这些芯片都很贵。精度一般，厂标0.3%左右，一般被用做手持表，很贵。
传统方案的成品台表还再生产。有0.3%的，有0.1%的，也有0.05%或0.01%的。要得到优于0.1%的，估计还得使用您所述的“外置ADC”方案。如果使用外置ADC，那就干脆连同乘法器、DDS，都使用外置，直接DIY 0.1%以上的电桥。这样一来，成本高了，想DIY的人也就少了。

我现在试图制作的，是利用一块单片机解决核心问题。就象使用可编器件的方案那样，一个核心片子解决问题。虽然单片机有些力不从心，那就把精度指标做低一些。
正在找一块合适的单片机，制作0.3%的10kHz或100kHz的电桥。

xjw01

制作L、C、R，我是从高频往低频做，以前做Q表，总是与几兆或几十兆频率打交道，后来不知为怎么，频率越做越低，做到了100Hz。
我正想回归高频段。