Российский производитель и разработчик сертифицированного измерительного оборудования с 1987 года


точность АЦП (на примере Е440)

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

Анна
28.01.2004 13:29:25
#1

Гость

точность АЦП (на примере Е440)

Подскажите, пожалуйста, как рассчитывается точность
АЦП, указанная в Вашем техническом описании на модуль
Е440 (табл.7, 8, стр.26).
Мы считали, что это (цена деления АЦП)/(MAX) *100%,
а цена деления АЦП=(MAX)/8000, то есть
точность = 1/8000 *100%=0.0125% - не зависит от диапазона
Напишите по какой формуле Вы получили приведенные в описании
значения точности.

bkl
29.01.2004 12:22:55
#2

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Ваш подход принципиально неверен.

Анна
29.01.2004 12:42:54
#3

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Напишите, пожалуйста, каким "принципиально верным" подходом
можно получить данные, приведенные в Вашем техническом описании

bkl
29.01.2004 15:17:56
#4

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Если это измерение на постоянном токе, то закорачивают вход. Набирают (статстику) гистограмму распределения кодов, если оно гауссово, 1/2 высоты дает дисперсионную погрешность sigma - теретически возможное разрешение, (!) - не _абсолютную_ точность, - для этого устройство приводится к эталону, - как правило, калибруется для устранения смещения 0 и поправки шкалы.

Для коэффициента доверительности порядка 0.997, принятого для инструментальной погрешности, ошибка прибора составляет 3*sigma, в паспорт заносится с допуском на температуру, еще порядка 50 процентов от 3*sigma. Значение ошибки проверяется на партии изделий.

Процедура проделывается для каждого значения усиления.

P.S. Для переменного тока/напряжения все еще более сложно... но это другая история

Анна
30.01.2004 07:42:07
#5

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

1. В Вашей таблице 8 приведены точность при постоянной температуре и с
корректировкой входных данных с учетом аппроксимационных коэффициентов.
То есть устройство приведено к эталону. И чем это не абсолютная погрешность?
   2. У нас ОДИН модуль, не партия (кстати, какой размер выборки Вы берете?),
и надо оценить его точность. Как это сделать?

bkl
30.01.2004 11:11:10
#6

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

1) 1 вопрос не понятен
2) 2 вопрос - см. предыдущий ответ

bkl
30.01.2004 11:13:20
#7

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

А в-общем, - почему бы вам не сравнить с эталонным прибором 3-ей стороны?

30.01.2004 12:38:33
#8

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

1) Термин "точность" в упомянутых таблицах употреблен не совсем корректно. Должно быть - "пределы основной приведенной погрешности"(к конечному значению диапазона). Естественно эта погрешность не является абсолютной, т.к. выражена в %, а не в единицах измеряемой величины.
  Значения пределов погрешности определяются свойствами не только АЦП, но и аналогового тракта, поэтому они зависят от коэффициента усиления.
  Так как Е440 не проходил испытаний для целей утверждения типа, то указанные значения получены на основе измерений, выполненных в процессе его разработки. Причем пределы погрешности выбраны с некоторым запасом, чтобы обеспечивались, в том числе, и пределы дополнительной температурной погрешности не более половины основной на 10°.

2) Для одного конкретного  модуля значение погрешности измерения естественно может быть существенно меньше, чем пределы, указанные изготовителем.
Например, значение нелинейности может быть получено существенно меньше, чем 0,0125 %, рассчитываемое по разрядности АЦП, за счет передискретизации ("oversampling").

см. http://www.lcard.ru/forumthreads/813

При этом, возможно, имеет смысл отказаться от учета в модуле поправочных коэффициентов (всю коррекцию выполнять в РС), чтобы не возникало дополнительной нелинейности за счет целочисленной арифметики в DSP модуля.

Vadim
10.02.2004 16:51:52
#9

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Это всё так запутанно.
Анна, то, о чём вы спрашиваете, к точности имеет очень далёкое отношении. Это просто вес младшего разряда: Uацп/2^n, где Uацп - шкала преобразования АЦП, n - число бит выходного кода. В процентах эта величина не имеет смысла. Абсолютная погрешность измерения 0,0125% величина практически недостижимая без применения механизма программной калибровки и температурной компенсации. И как верно заметил Широков, суммарная абсолютная погрешность измерения - статический параметр определяется погрешностью аналогового тракта (для выбранной шкалы), погрешностью АЦП, погрешностью источника опорного напряжения. Эти погрешности вполне определённые величины, но зависят от температуры окружающей среды и условий вентиляции плат. Абсолютную погрешность измерения для постоянного тока можно разделить на абсолютную погрешность шкалы преобразования и абсолютную погрешность за счёт смещения нуля шкалы. Для переменного тока вторая составляющая утрачивает своё значение. Если вам интересна методика измерения статической и динамической точности (она не слишком сложная), могу Вам написать несколько слов электронной почтой. Могу ещё добавить, что точность шкалы преобразования для переменного тока и постоянного тока одна и та же (для переменного тока в областях полосы пропускания удалённых от частот среза). Методика измерения для постоянного и переменного тока во много схожа, и для переменного тока даже проще, чем для постоянного.
Добавлю, ещё что статическая погрешность измерения и динамические параметры не зависят от передискретизации (оверсемплинг) для выбраного значения частоты дискретизации. Для статических параметров оверсемплинг вообще абсурдное понятие при измерении на постоянном токе.
К статическим параметрам кроме погрешности шкалы преобразования, смещения нуля шкалы относится ещё интегральная и дифференциальная нелинейность преобразования. Интегральная нелинейность имеет вклад в точность измерения, и она действительно может быть притянута за уши к 0,0125 %, но эта величина пренебрежимо мала по сравнению с единицами процентов статической погрешности шкалы и смещения нуля шкалы.
С уважением ко всем, Вадим.

bkl
10.02.2004 18:07:00
#10

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

To: Vadim>
боюсь Ваше изложение несколько запутанно

To: all>
см. подборку на ftp://ftp.lcard.ru/pub/pdf/adcparams/*.pdf

Vadim
10.02.2004 20:06:24
#11

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

А Вы не бойтесь!

Анна
11.02.2004 06:26:45
#12

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Мы к "точности" относились проще. Снимали выборку из 500 (и более) измерений канала.
Получали разброс +/- младший разряд.
Так было на разных АЦП, например Advantech 1710HG, LCard Е440(кроме диапазона 156.25мв -
на нем побольше)
Полученная так "точность" была гораздо меньше приведенных в документации 2-3% - это удивило.
Кстати, какой размер партии изделий Вы берете для подсчета статистик?

Victoria
11.02.2004 09:06:02
#13

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Почему бы в этой таблице (или в другой - с метрологическими характеристиками) не указывать все точностные характеристики по отдельности: разброс параметров уравнения преобразования в пределах партии изделий, дополнительная температурная погрешность на 10 град.
  Поясню -
1) Немного непонятно, так уж ли велика температурная погрешность, ведь плату предполагается эксплуатировать в условиях окружающей среды (ввиду длины кабеля USB). Эти же пугающие проценты (2-3%) приведены и для PCI плат L783, для которых температурный диапазон еще уже.
2) Разрабатываемые вами платы могут использоваться и не в серийных изделиях (например для автоматизации эксперимента или испытаний какого-либо объекта). В таких системах проводится чаще всего сквозная градуировка измерительного канала (от датчика до кода на экране), устраняющая разброс параметров для конкретной платы. В то же время оценка разброса параметров интересна, когда нет возможности проводить сквозную градуировку и дело кончается напряжением на входе платы. 
3) Для серийных систем измерения тоже удобнее оперировать отдельными метрологическими характеристиками. При этом метрологические характеристики системы могут быть оценены (расчитаны) на основе МХ применяемых в ней компонентов (в том числе ваших плат).

11.02.2004 11:54:53
#14

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

2-3% - это же точность без учета калибровочных коэффициентов ! Этот значение может получаться за счет разброса параметров АЦП, ИОН, сопротивления резисторов в аналоговых цепях... Его следует рассматривать как информацию о технологических параметрах, и  с погрешностью, обеспечиваемой изделием после калибровки оно составляет "две разные разницы" (сравни табл 7, 8)в упомянутом в начале темы техническом описании.

    Виктории:
Да, метрологические характеристики на изделия, не включенные в Госреестр СИ, приводятся в недостаточном объеме. Вряд ли это удастся исправить. Но "разброс параметров уравнения преобразования в пределах партии" ?? Эт Вы не то хотите от нормального измерительного прибора. Это же не датчик с "кривой" характеристикой, для которого упомянутый разброс действительно может иметь смысл.
1) В большинстве случаев приводится основная погрешность, а дополнительная температурная как правило составляет не более половины основной (см., например ГОСТ 14014 http://www.lcard.ru/~shirokov/doc/gost_14014.php3 п.1.9).
2) "Когда нет возможности проводить сквозную градуировку" пользуйтесь корректировкой данных с учетом калибровочных коэффициентов - они для этого и предназначены !
3) Кто бы спорил ...:)

11.02.2004 12:10:42
#15

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

По поводу "выборки..." - еще раз: прежде чем использовать полученные результаты - /oversampling and averaging/.

Victoria
11.02.2004 14:00:49
#16

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

To Shirokov>
Согласна, что уравнение преобразования для АЦП линейная функция y=a+b*x. Под параметрами уравнения я имела ввиду коэффициенты a и b (я скорее всего привела неудачный термин).
Мои пожелания относительно разброса касались именно этих коэффициентов. Да в таблице, приводимой в техническом описании на платы, даются примерно такие же оценки, но как то уж очень не "по-метрологически". Во-первых, Вы  сами уточнили выше, что это все-таки пределы основной приведенной погрешности измерения, а не точность (неточность терминов приводит к некоторым путаницам, особенно среди "мэтров" в измерительной технике). Во-вторых, мне кажется что удобнее работать с разбросом коэффициентов (смещением нуля и чувствительностью), чем с оценками в граничных точках.

Vadim
11.02.2004 14:07:20
#17

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Для Анны. Те 1...2 разряда отклонений, которые вы получали на серии измерений, к точности измерений отношения не имеют. Это лишь шумовые свойства АЦП или самого сигнала. Погрешность +/-1% это когда вы на вход платы АЦП подаёте 100 мВ, а измеряете не более 101 мВ и не менее 99 мВ, при том, что, например, из 12 бит выходного кода шумит один младший разряд.  Об этом говорит Широков. Эту точность можно повысить умножением кода АЦП на калибрующие коэфф.
Но уменьшить измерительную погрешнисть до сколь угодно малой величины невозможно. Можно лишь приблизиться к погрешности калибрующего оборудования, которым не все фирмы стремятся обладать. Сам же процесс калибровки может занимать такую часть времени, что массовое и крупносерийное производство становится невыгодным.

11.02.2004 14:18:40
#18

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

a и b - эт как раз и есть калибровочные коэффициенты, индивидуальные для каждого изделия, поэтому в таблице приводиться не могут. а их разброс определяется разбросом параметров некалиброванных изделий (те самые 2-3 %). Значения коэффициентов при необходимости можно прочитать из ПЗУ модулей.
Да, описания на изделия, не включенные в Госреестр, исторически выполнялись не /по-метрологически/, увы ... Они не были рассчитаны на то, что попадут к /мэтрам в измерительной технике/.

Олька
15.03.2004 12:46:34
#19

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Скажите пожалуйста, где можно найти полную информацию о постоянном и переменном токе?

30.03.2004 17:02:21
#20

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

ВНИМАНИЕ! Начаты измерения в целях подготовки к внесению преобразователей Е-440, Е-140, L-780, L-791 в Госреестр СИ. Информация, представляющая интерес для пользователей нашей продукции, будет выкладываться на сайт по мере накопления и обработки. Своевременные пожелания посетителей форума могут быть приняты во внимание smile
   Первые результаты проверки линейности характеристик Е-440 и Е-140 при измерении напряжения постоянного тока можно посмотреть на <a href="http://www.lcard.ru/~shirokov/e440/10_v.pdf/">http://www.lcard.ru/~shirokov/e440/10_v.pdf</a>

Папа Карло
30.03.2004 19:08:39
#21

Гость

Re: точность АЦП (на примере Е440)

эээ... наверное таки имелось ввиду L-761 а не L-791 ?

31.03.2004 09:02:14
#22

Сотрудник "Л Кард"
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 23.03.2017
Сообщений: 100

Re: точность АЦП (на примере Е440)

L-791 - новая разработка, аналог L-780 без DSP

31.03.2004 10:12:34
#23

Сотрудник "Л Кард"
Здесь с 17.04.2014
Сообщений: 674

Re: точность АЦП (на примере Е440)

Не совсем аналог - в отличие от L-780 у L-791 есть ПДП (PCI bus master) на АЦП и ЦАП.