ADC采样非线性

liuyu***

我使用STC12C5616AD来控制充电机,使用P1.1采样电压,再计算出实际电压来监控电压;



测量的范围为0---100V,具体做法是使用两个电阻进行分压,一个是100K,另一个是4.7K,100K电阻接输出电压,4.7K电压接地,在4.7K电阻另一端进行ADC采样;
实际测量发现,在输出电压在48---100V之间变化时,每次变化1V,ADC采样的结果呈现线性变化.按照其变化的规律,总结出一个数学公式,通过采样数值反推出

实际电压,基本还是比较符合;但如果把这个规律向下延伸,进行48---0V的推算时,就发现采样结果会出现很大的偏差,甚至可以计算出负数的结果.监控采样数值,
发现在低电压时采样结果明显偏离线性.

请问这个问题该如何处理?

谢谢!

Debu***

建议换新款单片机，真12位ADC，在8A8K64D4之后，ADC优化过，建议使用8H系列

Debu***

8H系列带DMA的型号，可以自动ADC数据累加平均数字滤波超采样，能当16位的用

晓***

这是单片机内部ADC输入电阻或偏置电流影响的结果，常用的方法是增加一级COMS技术的轨到轨运放做信号跟随，这样能将输入阻抗提高到100MΩ以上，
之所以地段电压线性变差是因为分压电阻比较大，高电压来说，分压电路电流大，信号能量强，ADC输入特性对信号的影响忽略不计，一旦输入电压变低，这些影响就凸显出来了。

liuyu***

Debu*** 发表于 2024-8-28 12:47
建议换新款单片机，真12位ADC，在8A8K64D4之后，ADC优化过，建议使用8H系列

现在产品已经做出来了,都使用了这款STC12C5616AD,看有没有办法在软件方面优化一下.

Debu***

liuyu*** 发表于 2024-8-28 13:35
现在产品已经做出来了,都使用了这款STC12C5616AD,看有没有办法在软件方面优化一下.
...

测试一下每个是不是都相同，是的话可以曲线分段校准一下

liuyu***

晓*** 发表于 2024-8-28 13:34
这是单片机内部ADC输入电阻或偏置电流影响的结果，常用的方法是增加一级COMS技术的轨到轨运放做信号跟随， ...

硬件已经固定了，请问能否用软件进行修正？

晓***

liuyu*** 发表于 2024-8-28 17:22
硬件已经固定了，请问能否用软件进行修正？

参考楼上说的，实际测量一下，看看非线性误差是不是有规律，每个是否有很大的个性差异，如果误差收敛的话，可以通过做多点标定，数据再Excel中拟合求修正函数，在带入采集计算中即可。

神***

要ADC好
用管脚兼容的 12H1K16-SOP20/SOP28, LQFP32, TSSOP20/28 测试下
深圳国芯人工智能有限公司-产品_STC12H系列 (stcai.com)