Бортовое радиоэлектронное оборудование ракет IX

termostat, 14.11.2005 15:50:30:

А.С.> Измерением считается полный цикл от начала до конца, иначе может произойти глюк есть у АЦП последовательного приближения такое слабое место - если за время измерения напряжение изменяется больше, чем на 1 LSB, и при этом пересекает границу одного из старших битов, то АЦП выдаёт неверное значение.

 

А разве устройство выборки хранения не отсекает ножку-вход АЦП после выборки и на время всего преобразования ?

По моему отсекает.

Значит изменение напряжения на ножке-входе АЦП уже не может повлиять как либо на результат.

[»]

 

А разве у встроенного АЦП Атмега8 есть встроенный УВХ? Ща пойду штудировать даташит. Если УВХ стоит на входе, то, конечно, да. Но и у УВХ конечное время срабатывания, и за это время напряжение измениться не должно, правда время это на порядок-полтора меньше времени преобразования.

Serge77> Я тут спорить никак не могу, но может быть ты прочитаешь документ, на который я давал ссылку? Там вроде говорится именно о повышении точности, т.е. разрешающей способности АЦП.
ПрочЕтал первым делом. Твои результаты - само собой. Сложились ощущения следующие. Либо ты сильно недоиспользуешь шкалу АЦП, либо где-то не к месту округляешь промежуточные результаты.
Увеличивать точность при помощи передискретизации - это запросто, а вот шумом точность не увеличишь. Что происходит, когда ты добавляешь шум? Спектр погрешности измерений размазывается ширЕЕ, его верхушка давится твоим фильтром среднего - сигнал получается наряднее. Тот же эффект можно получить и без шума, причём с гораздо более предсказуемой точностью.
Serge77> АЦП 10-разрядный.
Это я и сам знаю! Скоко разрядов у тебя реально используются при вычислениях и как?
Или ты пишешь во флеш сырые данные?

Вощщем, давай верхнее\нижнее значение напруги на входе ЦАПа (в реальной жизни которое предвидится), арифметику подробно, если есть, будем посмотреть....
Да вообще, давай всю программу мне в приват!

А.С.> А разве у встроенного АЦП Атмега8 есть встроенный УВХ?
А як же! Там же АЦП посл. приближения. Целых полтора такта отведено на установление УВХ.

pokos, 14.11.2005 16:08:51:

А.С.> А разве у встроенного АЦП Атмега8 есть встроенный УВХ?
А як же! Там же АЦП посл. приближения. Целых полтора такта отведено на установление УВХ.

[»]

 

Да, точно. Ну, значит, постоянная времени шума должна быть одного порядка со временем преобразования АЦП, или даже чуть меньше.

А.С.> Да, точно. Ну, значит, постоянная времени шума должна быть одного порядка со временем преобразования АЦП, или даже чуть меньше.
Андрей, мысь понятна, даже я с ней где-то согласен, но термины совсем неуместные, нету у шума никаких постоянных времени, а есть спектральная плотность. И время преобразования тут никак не влияет, влияет частота дискретизации и меньше - время установления УВХ.

Serge77, а там же есть схема как добавить шум Figure 3-5.

Может тебе ее сделать наклеив компоненты на свободном месте платы ?

Я думаю в этом случае не надо будет убавлять конденсатор на входе АЦП - мне это не нравится.

====

Кстати точночть датчика давления всего 1.5 % по моему. Значит и 8 бит достаточно, а 9 выше крыши!

====

Хотя твой научный подход к изучению процессов АЦП очень радует.

pokos> Сложились ощущения следующие. Либо ты сильно недоиспользуешь шкалу АЦП

Конечно, в этом тесте она очень сильно недоиспользуется, потому что подъём на 9 этажей вызывает изменение напряжения на выходе датчика давления, равное всего двум битам АЦП. Т.е. дискретность измерения высоты получается порядка 10 м, что соответствует документации. А хочется понизить дискретность до 2-3 метров. Похоже, что это возможно.

Высотомер ведь мне нужен не для лифта, а для ракет. Надеюсь, они будут летать выше 9 этажа ;^))

pokos> Скоко разрядов у тебя реально используются при вычислениях и как?
pokos> Или ты пишешь во флеш сырые данные?

Обязательно и всегда только сырые данные! Просто сумма 64 измерений на точку, без деления. Эти самые сырые данные и представлены на графиках.

pokos> Вощщем, давай верхнее\нижнее значение напруги на входе ЦАПа (в реальной жизни которое предвидится)

От 4.5 до 0.5 В.

Арифметики нет.

Проект VMlab прилагаю.

termostat> Serge77, а там же есть схема как добавить шум Figure 3-5.

Я видел конечно. Но хочется обойтись не железом, а софтом.

termostat> Кстати точночть датчика давления всего 1.5 % по моему.

Это ведь абсолютная точность, т.е. отличие его показаний от реального давления, правильно? Если так, то нам это не мешает получить РАЗНОСТЬ давлений на разных высотах с точностью большей, чем 1.5%. Я правильно рассуждаю?

Нас ведь интересует именно разность.

pokos, 14.11.2005 16:18:49:

А.С.> Да, точно. Ну, значит, постоянная времени шума должна быть одного порядка со временем преобразования АЦП, или даже чуть меньше.
Андрей, мысь понятна, даже я с ней где-то согласен, но термины совсем неуместные, нету у шума никаких постоянных времени, а есть спектральная плотность. И время преобразования тут никак не влияет, влияет частота дискретизации и меньше - время установления УВХ.

[»]

 

Ясен пень - правильный термин я знаю. Но, чтобы его пояснить, пришлось бы картинки вставлять. Ну, ладно, больше не буду
Время преобразования совпало совершенно случайно Т.е. искомое время - это примерно 2х3,14хвремя установления УВХ. В данном случае оно совпало с интересующей нас точностью со временем преобразования Т.е. период колебаний соответствующих максимуму спектральной спектральной мощности шума должен быть одного порядка с половиной частоты дискретизации, но в любом случае много больше времени установления УВХ.

Так - более корректно, но менее понятно.

Но больше хулиганить не буду

А.С.> Т.е. период колебаний соответствующих максимуму спектральной спектральной мощности шума должен быть одного порядка с половиной частоты дискретизации, но в любом случае много больше времени установления УВХ.

А как это применить с точки зрения переключения шумящего порта?

Serge77> От 4.5 до 0.5 В.
Серёга, да не по паспорту, а в полёте! Ведь, если у тебя на 24м - 2 разряда, то на 2400м будет только 9! Т.е. датчик у тебя на 5км примерно заточен. Хочешь так высоко летать? И то, если хар-ка линейная, а она ведь нифига не линейная. При таком раскладе у тебя километров на десять хватит.

Проект гляну....

pokos> Серёга, да не по паспорту, а в полёте! Ведь, если у тебя на 24м - 2 разряда, то на 2400м будет только 9! Т.е. датчик у тебя на 5км примерно заточен. Хочешь так высоко летать?

Хочу ;^))
Но дело не в этом. Я же написал - я убрал усилитель для простоты схемы. А раз убрал, то пусть АЦП измеряет полную шкалу.

В общем, задача такая: есть устройство, которое есть. Хочу без добавления железа повысить разрешение насколько возможно. Насколько получится, настолько и хорошо.

Документ о борьбе с шумом датчика MPX4115. Именно отсюда я взял значение фильтрующего конденсатора 0.33 мкФ. Надо его убирать ;^))

Serge77> Документ о борьбе с шумом датчика MPX4115. Именно отсюда я взял значение фильтрующего конденсатора 0.33 мкФ. Надо его убирать ;^))
Serge77> http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN1646.pdf [»]

ЭЭЭ, не читая АппНоту - там устройство для чего проектировалось ? Домашний барометр ака высотомер для пешеходов ? Тогда может конденсатор выбирали исходя из предположения что давление меняется медленно ?

timochka> ЭЭЭ, не читая АппНоту - там устройство для чего проектировалось ?

Ни для чего конкретно, там вообще нет устройства. Просто описаны методы борьбы с шумом этого конкретного датчика, описаны источники и параметры шума, есть примеры и графики.

timochka> Тогда может конденсатор выбирали исходя из предположения что давление меняется медленно ? [»]

конденцатор в апп ноуте выбран, для той цели чтобы подавить вч составляющие шума, и для ракет данная схема очень даже подходит у меня инерционности нет, я тестировал свой девас на граничных параметрах, давление "от 0 до 5км", менялось за 0,1 секунды, не думаю что кто то сможет сделать ракету способную так быстро пролететь, а даже если и сделает всё равно на скоростях выше скорости маха прибор работать не будет.

Yuran> конденцатор в апп ноуте выбран, для той цели чтобы подавить вч составляющие шума

Ты про какой именно апп ноут? В одном предлагается 0.33 мкФ, а в другом - 470 пФ.

Yuran>> конденцатор в апп ноуте выбран, для той цели чтобы подавить вч составляющие шума
Serge77> Ты про какой именно апп ноут? В одном предлагается 0.33 мкФ, а в другом - 470 пФ. [»]

0,33 мкф

Серёга, посмотри внимательно на результаты первого испытания и послушай, что вижу я своим слегка натренированным глазом.
На переходе между значениями мы имеем некое подобие широтно-модулированного сигнала, который коррелирует со значением, выдаваемым датчиком. Отсюда я делаю два важных вывода:
1. Собственного шума датчика в исходной схеме вполне достаточно
2. Можно вытащить ещё пару разрядов, если отфильтровать полученные данные при помощи ФНЧ с разрядностью 16 бит.
Попробуй же в том же Екселе, где ты рисовал графики, применить формулку, которую я написал. Разгонять АЦП - очень вредно, можно получить неправильные и старшие разряды. Генерить шум самим контроллером - дело тоже дохлое, поскольку этот шум коррелирован с отсчётами, это даст бОльшую погрешность, а не точность.
Если ты стойко против ФНЧ, пришли исходные данные, я сам подкручу.
Истинно говорю тебе!

pokos> На переходе между значениями мы имеем некое подобие широтно-модулированного сигнала, который коррелирует со значением, выдаваемым датчиком. Отсюда я делаю два важных вывода:

Честно говоря, я так и не понял, как можно простыми вычислениями получить вместо ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ линий наклонные.

pokos> Если ты стойко против ФНЧ, пришли исходные данные, я сам подкручу.

Я ни в коем случае не против, просто не понял, как его применить. Если не трудно, расскажи или попробуй сам, вот данные:

Serge77> Честно говоря, я так и не понял, как можно простыми вычислениями получить вместо ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ линий наклонные.
Погоди-ка, а кривые горбы на последних рисунках - это то, что тебе надо? Нет?
Тогда скорректирую тезис №1 - собственного шума недостаточно!
И. Уменьшая кондюк ты всего лишь увеличиваешь спектральную плотность шума на высоких частотах, а тебе надо увеличить амплитуду, чтобы она была в пару разрядов АЦП, тогда горизонтальные линии превратятся..... Генератор шума нужно прикручивать внешний, причём, хорошего шума, чтобы на него не влияли наводки от контроллера. Кстати, проверь, звук датчик чуйствует?

Serge77> Я ни в коем случае не против, просто не понял, как его применить. Если не трудно, расскажи или попробуй сам, вот данные:
Чё-то мой WinZip 8.1 напрочь отказывается открывать твои файлы. А RARa у меня нет.

Кстати, вместо шума можно подмешивать синхронную пилу - её получить на контроллере можно.

pokos> Погоди-ка, а кривые горбы на последних рисунках - это то, что тебе надо? Нет?

Примерно да ;^)) Во всяком случае горбатый - гораздо лучше, чем первый ступенчатый.
Правда желательно, чтобы этот горбатый холм превратился в холм с ровным подъёмом и спуском, ведь это запись равномерного спуска и подъёма на лифте.

pokos> Тогда скорректирую тезис №1 - собственного шума недостаточно!

;^)))))))))))))))))))

pokos> И. Уменьшая кондюк ты всего лишь увеличиваешь спектральную плотность шума на высоких частотах, а тебе надо увеличить амплитуду, чтобы она была в пару разрядов АЦП, тогда горизонтальные линии превратятся.....

Да, выпаял совсем конденсатор - почти ничего не поменялось. Сейчас выложу картинки.

pokos> Генератор шума нужно прикручивать внешний

Пожалуй, я уже так разогрелся этой задачкой, что сделаю генератор.

pokos> Кстати, вместо шума можно подмешивать синхронную пилу - её получить на контроллере можно. [»]

А как подмешивать?

Обожьжи, щас делаю наглядную агитацию.
Блин, работать ещё дома надо, времени в обрез...

Выпаял конденсатор, результаты:




(последние три картинки)

Следующий вариант - поставлю конденсатор 470 пФ, как указано в документации на датчик (на рисунке). На этой схеме нет резистора (на моей схеме R1, 750 Ом). Убрать резистор?