向各位大神请教个问题

秋枫叶落时

向各位大神请教个问题 [复制链接]

我要做一个电子秤，测量范围：0-500个，精度1g，12位的AD够用了吗，不知道怎么估算，求指教

maychang

0-500个什么东西？

秋枫叶落时

maychang 发表于 2015-5-7 18:38
0-500个什么东西？

0-500g

chunyang

精度1g够用了。AD的分辨率就是全量程可以被分成多少份，12位就是2的12次方份。不过精度跟分辨率不是一回事，分辨率要大于等于精度，显然，满足精度显示没问题，至于能不能做到，看你的设计了。

maychang

秋枫叶落时发表于 2015-5-7 18:42
0-500g

量程500g，精度1g，至少需要9位A/D。
所谓9位，就是二进制8位，即0～511。但这只是分辨率，还不是精度。
要达到1g精度，应该再放些余量，比方说用10位A/D，再加上适当的基准。
很多单片机内部带10位A/D，可以直接使用。

秋枫叶落时

chunyang 发表于 2015-5-7 18:44
精度1g够用了。AD的分辨率就是全量程可以被分成多少份，12位就是2的12次方份。不过精度跟分辨率不是一回事，分辨率要大于等于精度，显然，满足精度显示没问题，至于能不能做到，看你的设计了。

嗯，谢了

秋枫叶落时

maychang 发表于 2015-5-7 18:48
量程500g，精度1g，至少需要9位A/D。
所谓9位，就是二进制8位，即0～511。但这只是分辨率，还不是精度。
要达到1g精度，应该再放些余量，比方说用10位A/D，再加上适当的基准。
很多单片机内部带10位A/D，可以直接使用。

嗯，谢谢

Aragorn

500G精度到1G，理论上是500分之1，但按衡器规程，可能需要精确到4分之1个检定分度值，即0.25G。从这点来说，实际精度应该是2000分之1。12位AD可达4096分度，理论上足够。但是如果处理不好，干扰和噪声大，失去2位AD精度，那要做到这样的精度可能就困难了。当然，如果你要说不遵守规程只做到1G的分辨，那就没问题了。

秋枫叶落时

maychang 发表于 2015-5-7 18:48
量程500g，精度1g，至少需要9位A/D。
所谓9位，就是二进制8位，即0～511。但这只是分辨率，还不是精度。
要达到1g精度，应该再放些余量，比方说用10位A/D，再加上适当的基准。
很多单片机内部带10位A/D，可以直接使用。

对了，那个单片机的供电电压是3.3V，理论上能实现吗

仙猫

关于ADC精度的问题，有几个概念是必须弄清楚的。
1、由ADC的位数直接决定的是“分辨率”而非“精度”，上面几位已经说了。
2、要求精度首先需确保必要的“分辨率”，比如要想1%精度，ADC的不能少于7位，即分辨率不劣于1/128。
3、在确保“分辨率”的基础上，须给ADC提供一个基准电源，这个基准源的精度将直接影响A/D转换精度——绝对误差（稳定度、温漂和校正另当别论）。
4、除上述基准电源精度的影响外，ADC还有个“线性误差”，比如一个12位ADC当满输入时的读数为4095，那么输入电压减半时是不是一定读得2047呢？不一定，这就是“线性误差”。
5、我们常见内置ADC的单片机比单独的ADC芯片更便宜，位数也不少（比如10～12位），千万小心了，单片机是以数字电路为主的，它内置的ADC的误差往往>>1 LSB
6、如想省事直接利用单片机内置的基准电源的话，精度会更惨，12位内置ADC的精度有没有5位（3.125%）都成问题！不信你去查几种单片机的手册试试。
7、除相关器件的初期精度外，还有温漂，电路、PCB走线、测量量程等一系列影响精度的要素。
8、ADC的最终精度要把上述各种误差的最大值都考虑进去。

——太多了，晕菜了吧？
不过呢，1/500的精度电子秤（慢速应用）应该还是不难做到的，建议用不少于12位的ADC，选好基准电源，活用过采样手法，等等。

Aragorn

秋枫叶落时发表于 2015-5-7 20:11
对了，那个单片机的供电电压是3.3V，理论上能实现吗

你做秤用的是电阻桥式称重传感器？这种传感器的输出通常是差分信号，而MCU的AD输入通常是单端的，而且弄得不好还需要加一级运放做缓冲。另外，带12位AD的MCU好像不便宜吧，可以考虑用便宜的单片机外置一片HX711，HX711专门做秤用的，便宜到死。

maychang

秋枫叶落时发表于 2015-5-7 20:11
对了，那个单片机的供电电压是3.3V，理论上能实现吗

既然已经选定单片机，那就必须另用一片A/D。如上面二位所说，最好选用差分输入的A/D。若是传感器输出比较小，还要加放大，那么可以选用差分输入的仪表放大器，而使用单端输入的A/D。

jishuaihu

差分输入高精度的AD多的是，价格也很便宜，专门用来做桥式传感器或电子秤的也很多，便宜的已经降到2块钱一下了，精度比自己在外部搭电路应该不差，建议选电子秤专用的芯片，最起码也应该选一个差分输入的AD。

dragongtr

我看到了一坨版主出没。。。。
大家已经说得比较清楚了。。。我就简单的说说让你看着不那么头大吧。。。
1；你需要一片>10bit的ADC，最好是外置AD，
2；你需要一个稍微精准一点的电压基准，
3：你需要弄好PCB布局以免引入过大的外部噪声。
4：仔细优化算法。。。
没得了。。。

秋枫叶落时

仙猫发表于 2015-5-7 20:52
关于ADC精度的问题，有几个概念是必须弄清楚的。
1、由ADC的位数直接决定的是“分辨率”而非“精度”，上面几位已经说了。
2、要求精度首先需确保必要的“分辨率”，比如要想1%精度，ADC的不能少于7位，即分辨率不劣于1/128。
3、在确保“分辨率”的基础上，须给ADC提供一个基准电源，这个基准源的精度将直接影响A/D转换精度——绝对误差（稳定度、温漂和校正另当别论）。
4、除上述基准电源精度的影响外，ADC还有个“线性误差”，比如一个12位ADC当满输入时的读数为4095，那么输入电压减半时是不是一定读得2047呢？不一定，这就是“线性误差”。
5、我们常见内置ADC的单片机比单独的ADC芯片更便宜，位数也不少（比如10～12位），千万小心了，单片机是以数字电路为主的，它内置的ADC的误差往往>>1 LSB
6、如想省事直接利用单片机内置的基准电源的话，精度会更惨，12位内置ADC的精度有没有5位（3.125%）都成问题！不信你去查几种单片机的手册试试。
7、除相关器件的初期精度外，还有温漂，电路、PCB走线、测量量程等一系列影响精度的要素。
8、ADC的最终精度要把上述各种误差的最大值都考虑进去。

——太多了，晕菜了吧？
不过呢，1/500的精度电子秤（慢速应用）应该还是不难做到的，建议用不少于12位的ADC，选好基准电源，活用过采样手法，等等。

非常感谢您的解答！

秋枫叶落时

dragongtr 发表于 2015-5-7 23:49
我看到了一坨版主出没。。。。
大家已经说得比较清楚了。。。我就简单的说说让你看着不那么头大吧。。。
1；你需要一片>10bit的ADC，最好是外置AD，
2；你需要一个稍微精准一点的电压基准，
3：你需要弄好PCB布局以免引入过大的外部噪声。
4：仔细优化算法。。。
没得了。。。

谢谢您的解答