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adc模块的误差包括哪些

adc模块的误差包括:1. 量化误差;2. 失调和增益误差;3. 失调和增益误差;4. 积分线性误差;5. 总未调整误差。其中,量化是指将输入的电压以离散的电压来表示。

一、adc模块的误差

1. 量化误差

量化是指将输入的电压以离散的电压来表示,以3位分辨率的ADC举例,将3.3V以000b-111b这8个代码(英文里面就是用code来表示的)表示,相邻代码跨越VFSR/8的电压范围。量化误差是基本误差,产生指定代码的实际电压与代表该码的电压两者之间存在误差,因为实际上电压值是一个点,而量化之后是范围。一般来说,0.5LSB偏移加入到输入端便导致在理想过渡点上有正负0.5LSB的量化误差。

2. 失调和增益误差

失调和增益误差很容易利用微控制器修正过来。就失调误差来讲,如果转换器允许双极性输入信号的话,操作将非常简单。对于双极性系统,失调误差只是平移了转换函数,但没有减少可用编码的数量。有两套方法可以使双极性误差归零。其一,你可以将转换函数的x或y轴平移,使负满度点与单极性系统的零点相对准。利用这种方法,可以简单地消除失调误差,然后,通过围绕“新”零点旋转转换函数可以对增益误差进行调节。第二种技术采用了一种迭代法。首先给ADC输入施加一个0V电压并执行一次转换;转换结果反映了双极性零点失调误差。然后,通过围绕负满度点旋转转换曲线实现增益调节。注意此时转换函数已绕A点转过一定角度,使零点偏离了期望的转换函数。因此还需要进一步的失调误差校正。

3. 微分线性误差(DLE)

微分线性误差(DLE)为实际步进和理想步进之间的最大偏离。这里的“理想情况”不是指理想传输曲线,而是指ADC分辨率。理想情况下,1 LSB的模拟输入电压变化量应导致数字代码变化。如果需要大于1 LSB的模拟输入电压才能导致数字代码变化,将观察到微分线性误差。因此,DLE对应于从一个数字代码变为下一个数字代码所需的最大额外电压。

4. 积分线性误差

积分线性误差为任何实际转换和端点相关线间的最大偏离,用EL表示ILE。端点相关线可以定义为A/D传输曲线上连接名列前茅次实际转换与最后一次实际转换的线。EL是指与每一次转换的这条线的偏离。因此,端点相关线对应于实际传输曲线并且与理想传输曲线不相关。

5. 总未调整误差

总未调整误差(TUE)为实际和理想传输曲线间的最大偏离。此参数指定可能发生的会导致理想数字输出与实际数字输出之间最大偏离的总误差。TUE是记录到的任何输入电压的理想预期值与从ADC获得的实际值之间的最大偏离。

延伸阅读:

二、如何提高ADC采集数据准确性

1.减少ADC相关误差的影响

使用STM32 ADC自校准功能或通过微控制器固件可以轻松补偿偏移误差和增益误差。

2、使外部环境误差最小化

参考电压/电源噪声最小化也就是在VREF和VDDA引脚连接外部去耦电容;

模拟输入信号噪声消除通过添加外部RC滤波器以消除高频;

将ADC动态范围与最大信号幅度进行匹配也就是将参考电压范围匹配采样电压;

温度影响补偿名列前茅种方法是完整描述偏移和增益漂移特性,并在存储器中提供查询表,以便根据温度变化修正测量值。此校准方法需要额外的成本和时间。第二种方法包括使用内部温度传感器和ADC看门狗,以在温度变化达到给定值时重新校准ADC。

以上就是关于adc模块的误差的内容希望对大家有帮助。

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