LTC2400测量交流电

xjw01 · 发表于 2011-7-27 10:49:22

被测单元：LTC2400 AD转换器
输出满程字数：500万字
输入交流，输出正负跳字数的峰值。
被测交流输入显示峰值
频率(Hz) 幅度字数(正负跳)
5 10mV 18000
10 15mV 20000
20 21mV 8000
25 21mV 5000
30 21mV 2000
35 21mV 550
40 21mV 90
45 21mV 0
50 21mV 0
55 21mV 0
60 21mV 0
65 21mV 50
70 21mV 70
75 21mV 60
80 21mV 20
90 21mV 0
100 21mV 0
110 21mV 0
120 21mV 0
130 21mV 0
140 21mV 0
150 21mV 0
160 21mV 0
170 21mV 0
180 21mV 0
190 21mV 0
200 21mV 0
210 21mV 0
220 21mV 0
230 21mV 0
240 21mV 0
250 21mV 0
260 21mV 0
270 21mV 0
280 21mV 0
290 21mV 0
300 21mV 0
310 21mV 0
320 21mV 0
330 21mV 0
340 21mV 0
350 21mV 0
360 21mV 0
370 21mV 0
380 21mV 0
390 21mV 0
400 21mV 0
500 21mV 0
1000 21mV 0
10000 21mV 0
10020 21mV 0
100000 21mV 0
100020 21mV 0
100050 21mV 0
1MHz 21mV 0
10MHz 21mV 0
20MHz 21mV 0
50MHz 21mV 0

pipelie · 发表于 2011-7-27 11:10:47

标题写错了

想验证什么问题？ ADC的输入带宽？

xjw01 · 发表于 2011-7-27 12:04:49

检查一下这个AD电路的抗干扰能力。

ysfc51 · 发表于 2011-7-27 12:49:35

除非采取了正负峰值保持电路，用这么慢的的AD很难准确测量交流电压吧

longshort · 发表于 2011-7-27 13:00:01

缺少了一个必要的指标作为条件：波形失真度。没有这个失真度条件，测出来的数据是没有可信度的。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 13:25:28

主要是测量LTC2400对各种频率信号的抑制能力。
信号使用21mV小信号，就是防止LTC2400反向过载。
从实测结果来看，它在50Hz具有很强的抑制能力，几十毫伏级的电压不会对LTC2400直流测量带来影响。

它对60Hz至80Hz的抑制能力不强。
35Hz以下的频率，抑制能力很差。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 13:25:58

同时也得到一个结果，高频干扰对LTC2400的影响可以忽略。因此，制作电路时，要千方百计减小100Hz以下频率的干扰。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 13:27:59

用DDS生成的信号，失真很小。

youngliu · 发表于 2011-7-27 13:51:53

LTC2400的采集速度如何？AD转换周期？

qq1851166 · 发表于 2011-7-27 14:19:27

引用第5楼xjw01于2011-07-27 13:25发表的 :
主要是测量LTC2400对各种频率信号的抑制能力。
信号使用21mV小信号，就是防止LTC2400反向过载。
从实测结果来看，它在50Hz具有很强的抑制能力，几十毫伏级的电压不会对LTC2400直流测量带来影响。

它对60Hz至80Hz的抑制能力不强。
.......

貌似8脚接地对60HZ抑制能力接高电平对50hz抑制能力

longshort · 发表于 2011-7-27 14:50:33

需要的是给出量化指标作为前提条件。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 15:47:00

使用AD9850 DDS
在不同输出频率下，他的散杂频率成段略有不同，但杂散频率的幅度几乎都是小于主输出频率的50dB的，在低频时，可以达到70dB以上，所以可以放心的使用。一般的模拟信号发生器的指标，未必会好于它。
这个AD9850是DIY 的，没有做好屏蔽与隔离，主要杂散频率是来自单片机，以及AD9850自身在20MHz以后明显的波形失真。
也不要想信网上那些文章，说DDS的杂散多么大，相位失真多么严重。
可以使用示波器分析波形及频谱，还可以使用数据手册上的公式计算。都会得到结论：做为一般的实验信号源，没有问题。
我也曾用谐振法测定可能的干扰，主要还是来自于单片机。但它的频率非常高，对LTC2400没有影响。

而这个实验，主要是测定抑制效果。实际上，测量时会发现，测交流时，数字是乱跳的，看不清真正的幅值，我们只是粗略测定输出的字数幅值。

从以上的测值，我们会发现，哪些交流干扰会直接影响直流电压的测量。
我在5Hz于50MHz范围内，粗略的扫频，观察LTC2400对各种频率的响频情况，对消除各种干扰对LTC2400测量影响的担心，是有帮助的，做到心里有数。我的电脑，会发出很强的干扰，可是自检值却没有受到电脑的影响，所以我干脆扫频测试。
当然，做密集扫频会花很长时间，因为LTC2400的响应速度非常慢。所以我只做粗略扫频。

lilith · 发表于 2011-7-27 19:38:25

引用第8楼youngliu于2011-07-27 13:51发表的 :
LTC2400的采集速度如何？AD转换周期？

配置为抑制 50HZ 电源周期的时候，ADC 周期为 160ms，其陷波图谱与分析，在手册的 13 页有，楼主的测试就是此页内容

当频率足够高之后，由于这种低速 ADC 本身就相当于一个低通滤波器而将高频信号阻隔了，所以也就总是结果为 0 了。一般的万用表应该也是这样。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 20:32:50

经过缓冲电路后，缓冲级一般都要设计滤波器。所以我是直接从OP07输入的，高频实际上进行了两次滤波，高频信号很难从经过缓冲级。
再者，LTC2400本身也对高频响应不敏感。
所以高频信号输出后，总是0

src100 · 发表于 2011-7-27 20:34:33

ltc2400最近是热点啊。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 21:05:36

上次看到你测的曲线，也是一条势物线，中点误差约50字，INL中点处也是10ppm。
不知你的曲线采用哪种方法测定，稳定性如何。
我使用的电阻分压法测定INL，要切换表笔，时间长，会遇到电压漂移的影响，而且容易受到势电势影响。所以这种方法本身就产生了1ppm左右的不确定因素。我正打算改进测量方法。

lilith · 发表于 2011-7-27 22:20:23

引用第15楼xjw01于2011-07-27 21:05发表的回 12楼(lilith) 的帖子 :
上次看到你测的曲线，也是一条势物线，中点误差约50字，INL中点处也是10ppm。
不知你的曲线采用哪种方法测定，稳定性如何。
我使用的电阻分压法测定INL，要切换表笔，时间长，会遇到电压漂移的影响，而且容易受到势电势影响。所以这种方法本身就产生了1ppm左右的不确定因素。我正打算改进测量方法。

这个，你的计算有误吧，分辨率 1uV（1 个字 1uV），满度 5V（5,000,000），一个字才 0.2ppm，50 个字也就是 10ppm，绝对误差 10ppm，INL 怎么也能有 10ppm，你取样宽度有多宽阿。

我是用 7651 可调电源做源，粗略人工设定了 50 个点电压，人肉记录和“绝对值（6581）”的读数然后计算

正式的测试还是打算光耦隔离做好之后，在电脑上编程测试，这样可以轻松测试 5 万个点。

jimton · 发表于 2011-7-27 22:30:56

都快停产了，还折腾啥！

xjw01 · 发表于 2011-7-27 22:35:54

INL的定义方式并不完全统一。比较简单的，也是常用的一种方法，就是把头尾连成直线，再比对其它测试点与该直线的偏离情况，即头与尾的INL误差强为0
对于LTC2400，头取0V输入，尾取5V输入，这样还是比较合适的。
我测的结果也是10ppm（中点），但非线性改正后，只剩下1ppm

xjw01 · 发表于 2011-7-27 22:38:46

我取样测试点，5点。其中对中点测了几十次，总是在1ppm 以内（在软件中已设置了非线性改正参数）。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 22:40:53

如果用其它高位表试非线性误差，我觉得很难测准。我看了几款6位表的参数，非线性误差大多在1ppm左右，无法超过非线性改正之后的LTC2400。

xjw01 · 发表于 2011-7-27 22:47:46

用非线性误差为1至2ppm的高位表来校准LTC2400的非线性度，也是不够理想的。用1ppm以内的就比较理想。

lilith · 发表于 2011-7-27 23:07:43

引用第18楼xjw01于2011-07-27 22:35发表的 :
INL的定义方式并不完全统一。比较简单的，也是常用的一种方法，就是把头尾连成直线，再比对其它测试点与该直线的偏离情况，即头与尾的INL误差强为0
对于LTC2400，头取0V输入，尾取5V输入，这样还是比较合适的。
我测的结果也是10ppm（中点），但非线性改正后，只剩下1ppm

你这样取，当然阿

但我想手册显然不是这样取的，否则这个曲线无法成立才对

而且比如说，Full Scale Error 手册标称是比较大的，但实际上远没有那么大

所以我觉得是取样点和区间宽度上有微妙之处

lilith · 发表于 2011-7-27 23:16:55

引用第21楼xjw01于2011-07-27 22:47发表的 :
如果用其它高位表试非线性误差，我觉得很难测准。我看了几款6位表的参数，非线性误差大多在1ppm左右，无法超过非线性改正之后的LTC2400。
用非线性误差为1至2ppm的高位表来校准LTC2400的非线性度，也是不够理想的。用1ppm以内的就比较理想。

嗯，所以我用的是 8.5 位的 6581 阿，虽然没有在官方网站找到宣称的非线性误差，但既然安捷伦宣称 3458 大约是 0.1ppm，想来作为仿制品的 6581 也不会太差。另外我也曾用电阻分压法试图测定 6581 的积分非线性，结论就是，0-5V 区间，没有可以观测的误差（因为有 0.2ppm 容差）。

xjw01 · 发表于 2011-7-28 06:10:49

数据手册中的INL，一般是以头尾连成直线以后来评估它的INL
再一个就是，非线性测完成以后，最好连光滑曲线。消除噪声的影响。
LTC2400给的INL曲线，噪声很大。ADS芯片给的曲线，就做了平滑处理。
你说到的采点区间问题，这涉及到插值问题。插值密度高一些，改正精度会有所提高。对于LTC2400来说，他的曲性式比较简单，所以不一定有必要细分为多段插值。全程分1段进行抛物线插值即可，如果还不满意，可以考虑分两段抛物线插值。也可以分10段，做线性插值，效果也差不多。
至于你说的，要用5万点来测试非线性，其效果是绘制一条曲线，让人觉得更直观一些。而实求编程时，这么多数据，用处并不大。如果想采集那么多点，建议全程分200点采集，这样就可以得到非线性误差曲线，20分钟内就可采集完成。然后分时段重新采集INL曲线，这样就可以得到不同温度下的曲线。

xjw01 · 发表于 2011-7-28 06:17:00

2段插值与单段插值，精度会提高多倍，同样，4段也会比2段精度高。当精度已提高到芯片的极限，插值点密度再提高，就没有意义了。

songjiao · 发表于 2015-4-24 09:58:46

这么好的一个讨论，就这么中止了，高手们，请继续啥

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