关于9位半DMM的ADC选型...请大家拍砖

pryprypry

大家觉得关于DMM的ADC最重要的是哪些指标?为什么呢ADS1281这片子能不能做个九位半呢?
这玩意INL大,有0.6-3ppm,但是INL的话可以分段校准解决(用LTZ电压基准外加金属块分压网络),我觉得虽然困难但是应该还有可能吧...
ADS1281分辨率31位,再加上统计平均和DSP技术(相当于多次测量取平均,勉强再向后估读一个bit,算法可以做在DSP/FPGA里面去),这样子勉强有32bit的ENOB.
除去DMM符号位,2^31=2 147 483 648,这是9位半万用表的精度.配合LTZ1000ACH的全金属块16并统计平均基准0.3ppm/年,应该漂移还好吧,能勉强达到9位半...
本人菜鸟,以上纯属胡猜,让大家见笑了如有错误还请高手指正.

pryprypry

另外,即使INL还是嫌大,ADS1281的线性度可以筛选出来0.3ppm的片子去用,因为手册上面的极限INL4ppm,但是典型值只有0.3ppm.

sssaaa

这个高精尖。

wangyx

目前尚未发现在自然环境中能保持24小时内7位半末尾数一字不动的表

lllaaa

请问lz 1281 enob是多少？分辨到31bit，可没说enob是31bit。

peil20

那个ADS1281的INL最大是5PPM吧，这个INL也是会老化的阿。它内部还有运放，还有失调电压和放大误差，还有温漂。单是用ADS1281这个IC可以达到5PPM年稳的精度也可以偷笑了吧？还有你说的分段校准估计是非常耗时以及昂贵，因为0.6ppm精度以下的可调电压源肯定是非常昂贵的，分段的话要多少段呢？1024段？估计要不少时间吧。

就算ADS1281一不小心达到了0.6PPM的年稳，外部电阻网络也非常难达到1PPM以下的年稳呢。

好了，你的电阻网络也达到了0.3PPM的年稳，另外你也用16个LTZ1000组了一个0.3ppm年稳的基准（这到底要用多年和花多少钱验证都是一个迷）。那么你的DMM最高精度应该也有0.6PPM年稳了。最后你也使用了统计平均和DSP技术，30秒出一个数据，使你的DMM最大读数达到了2,000,000,000，仅是0.01PPM的变动也20个字了，9位半有必要吗？

pryprypry

peil20 发表于 2014-12-18 09:22
那个ADS1281的INL最大是5PPM吧，这个INL也是会老化的阿。它内部还有运放，还有失调电压和放大误差，还有温 ...

温飘确实会影响...这个看来只有8位半
9位半的有没有方法能够做出来呢?能的话,用什么ADC能够做到呢?

pryprypry

内部的运放可以把它关掉就完事了

pryprypry

lllaaa 发表于 2014-12-18 08:52
请问lz 1281 enob是多少？分辨到31bit，可没说enob是31bit。

只要采样平均够多,ADC的ENOB一般都能把它用满

天风雪雨

请问LZ玩过8位半的表吗？知道为什么8位半的末位无法像6位半那样半天都不跳一个字吗？等你把这个问题搞清楚了再来讨论9位半的问题。
初生牛犊不怕虎这句话听上去很好听，但实质是什么我想大家都很清楚。

fffofo

LZ如此简单的推理就是对众多技术人员的侮辱，天真显然不是错，但问题是你在大街上

lllaaa

pryprypry 发表于 2014-12-18 09:41
只要采样平均够多,ADC的ENOB一般都能把它用满

那你拿个声卡24位adc去做就好了。反正192ksps采样率。慢慢平均就是了。

resolution is cheap, noise is the key.

suny-hyb

lllaaa 发表于 2014-12-18 10:04
那你拿个声卡24位adc去做就好了。反正192ksps采样率。慢慢平均就是了。

resolution is cheap, noise i ...

声卡的24BIT和32BIT的都有，建议LZ用声卡的玩O(∩_∩)O。

pryprypry

那大家说说这个方案应该怎么做...3458A好像也没办法保证这个,他的最后一位也是废数据,大家可以去看他的24小时漂移

pryprypry

再说了,3458A是多少年前的玩意,当时没有高位数的ADC,所以才要用多斜积分,现在有了高位数的ADC我们就没必要多斜积分了.

pryprypry

fffofo 发表于 2014-12-18 09:52
LZ如此简单的推理就是对众多技术人员的侮辱，天真显然不是错，但问题是你在大街上

另外,请指明我的推理错在哪里,我们是来建设性的讨论问题的,不是来制造垃圾文字,如果有错请指出来问题的实质,不要老是甩这种没营养的文字

pryprypry

wangyx 发表于 2014-12-18 08:19
目前尚未发现在自然环境中能保持24小时内7位半末尾数一字不动的表

是的,确实是这样子

pryprypry

天风雪雨 发表于 2014-12-18 09:45
请问LZ玩过8位半的表吗？知道为什么8位半的末位无法像6位半那样半天都不跳一个字吗？等你把这个问题搞清楚 ...

是的,但是我不清楚,请大家批评指正.
但是不要老是这种口气,把问题说清楚
不愿意说清楚就干脆不要来讨论的好,这种没营养的文字你发了也是白发

pryprypry

peil20 发表于 2014-12-18 09:22
那个ADS1281的INL最大是5PPM吧，这个INL也是会老化的阿。它内部还有运放，还有失调电压和放大误差，还有温 ...

另外,我觉得似乎我们保证24小时精度就成,没有必要关心年飘太多吧...Agilent的3458A保证的也是24小时精度,而且不是也跳20多个字...

pryprypry

至于noise可以把它平均掉. 安捷伦有个6位半34410(不是34401),用的技术是什么,大家可以去看看,是高速8/12位ADC统计平均技术.ADC采样率高达100MSPS,在12位下能达到的分辨力是2^11*10000,就是7位,保守一点用到6位半.
我们多平均一下肯定会比那个好的,人家最多12位的ADC都不是问题.

ztq1

pryprypry 发表于 2014-12-18 10:34
再说了,3458A是多少年前的玩意,当时没有高位数的ADC,所以才要用多斜积分,现在有了高位数的ADC我们就没必要 ...

积分ADC的优势是其天生的抗干扰能力，我觉得迄今仍是高位表的首选方案

lllaaa

pryprypry 发表于 2014-12-18 10:46
至于noise可以把它平均掉. 安捷伦有个6位半34410(不是34401),用的技术是什么,大家可以去看看,是高速8/12位A ...

多少位没关系。sigma delta adc内部都是1bit adc。

你说的ads1281 或者更强悍的ads1282，snr也就130db的水平  SNR = 6.02N + 1.76dB  你算一下n等于多少bit。

wenhangyu

八位半以后没有再出九位半应该是有原因的吧 估计再往高了做自身的噪声得淹没信号

pryprypry

laisla 发表于 2014-12-18 09:58
能到九位半，但末位数据没有用。

末位数据确实如您所说确实用处不大,不可置信,但是3458的话,末尾数据也同样不能置信,所以我觉得还是可以认为是在3458的基础上有所提高的吧,因为3458最后位也飘得厉害.90天10V电压稳定性指标3458A达到了4ppm,并不好,其实按照楼上两位的观点,这个3458根本不能算8位半,应该是六位半,因为4/1000000*200000000 = 800,跳了800个字呢,所以3458A是个六位半.

pryprypry

lllaaa 发表于 2014-12-18 10:59
多少位没关系。sigma delta adc内部都是1bit adc。

你说的ads1281 或者更强悍的ads1282，snr也就130db ...

是的,如果我们仅仅一次采样的话确实SNR太糟糕了
但是我们可以多次采样DSP求平均嘛,这样子就解决了这个问题.
34410用的甚至是12位ADC100MSPS多次采样求平均,这玩意全速连续一次采样甚至只有10位ENOB,但是如果多次平均甚至可以达到20-23位ENOB.
ADS1282这个玩意速度500Sa/S,我们求个500次平均就能多出一位半来.

pryprypry

laisia说的是对的,还是没有办法达到9位半...做个8位半都勉强了...
看来还是要切换到多斜积分的手工ADC去,这个实在是没辙了...
这个芯片能做的就是在多斜的最后一步采集到更多位数的数据...
这个方案应该确实不能用,这芯片位数虽然多但是SNR太BUG

lllaaa

8位半说的是分辨力不是精度。差了800个字人家也能区分10.0000000 和 10.0000001两个电压值吧。

pryprypry

laisla 发表于 2014-12-18 11:34
你说的没有错，3458就是一个只能用6位半做长期测量的表，而且可以告诉你，3458在高位使用的时候不是直接 ...

是的,要校准的.