Испытания АЦП

На скриншоте - на скорую руку написанная на C# программа для испытаний АЦП прибора. Данные поступают с прибора по RS-232, на верхнем графике отображается текущий сигнал, на нижнем - гистограмма значения отсчета / количество отсчетов.

Нажмите на картинку для увеличения.

Цифры вверху справа показывают количество принятых отсчетов, среднее значение, дисперсию и сигму (среднеквадратичное отклонение). Значения приведены в единицах младшего разряда АЦП.

Нажмите на картинку для увеличения.

АЦП 24-битный, AD7793, частота оцифровки 123 Гц. Шум для данного АЦП большой, но для разрабатываемого прибора весьма и весьма низкий. Шумит, скорее всего, входной буфер (AD620), в силу нестабилизированного питания и "макетного" монтажа.

Из скриншота видно, что значение сигма равно 170, т.е. шум можно оценить как двоичный логарифм двух сигм с округлением в большую сторону (двух сигм, т.к. отклонение от среднего значения происходят и в большую им в меньшую сторону). Получится 9 разрядов. Можно добиться снижения шума в несколько раз, но в данном случае хватит и такого значения. АЦП можно заменить на AD7792 (16-битную версию AD7793) без фактического ухудшения параметров прибора. Шум в этом случае составит ~1-2 единиц мл. разряда. При 16-битном преобразовании 1 единица составляет 1/2^16 = 1/65536 = 0,0000152 = 0,0015 %. Подобный шум фактически не оказывает влияния на показания прибора, т.к. он как минимум на два порядка меньше погрешностей датчиков.