Çözünürlüğü artırmak için iki ADC kanalı kullanın

Yavaş değişen, daha yüksek genlikli bir bileşenin üstüne oturan düşük genlikli bir sinyalin dalga biçimini yakalamam gerekiyor. İki kanallı bir ADC kullanmayı düşünüyorum ve bunlardan birini sinyalin düşük geçişli filtrelenmiş versiyonu ile, diğerini ise sinyalin yükseltilmiş, yüksek geçişli filtrelenmiş versiyonu ile besliyorum. Bu, ADC'mın görünür çözünürlüğünü artıracaktır. Yanlış mıyım? Bununla ilgili herhangi bir sorun öngörebilir misiniz?

Düşük frekans bileşenini de yakalamam gerektiğini söylemeyi unuttum (algoritma sinyalin ortalama değerine ihtiyaç duyuyor).

"Yüksek" frekans bileşeni 0.01 hertz ila 10 hertz arasındadır. Düşük frekanslı bileşen esas olarak sinyalin ortalama değeridir, ancak yavaşça değişebilir. Daha hızlı değişen bileşen, maksimum ortalama değerden 100 kat daha küçük bir genliğe sahip olabilir. Kullanacağımız mikro denetleyicinin 12 bitlik bir ADC'si var (bunu değiştiremiyorum), ancak birçok kanalla.

Bu çok iyi bir fikir. BioTac Syntouch gelen dokunsal sensörleri bu çok aynı şeyi yapmak. İçlerinde hem sinyalin düşük frekans kısmını yaklaşık 50 sps'de yakalayan bir basınç sensörüne hem de 2000 sps'de yükseltilmiş ve örneklenmiş yüksek frekanslı bileşenlere sahiptirler. Bu güzel çalışıyor.

Ancak, aslında daha yüksek bir çözünürlük, IE daha fazla bit oluşturmak için bu iki sinyal birleştirebilirsiniz eğer bilmiyorum. Bazı akıllı sinyal işleme ile bunu yapabilirsiniz, ancak bu önemsiz olmaz.

ADC çözünürlüğünü artırmanın bir başka yolu aşırı örneklemedir . 16 adet 12 bit örnek alırsanız (ve en az bir LSB parazit olduğunu varsayarsanız), etkili çözünürlüğü gerçekten artırdınız.

Belki de ham dalga formunu 1 ADC kanalına besleyebilir, daha sonra düşük frekanslı bileşeni çıkarmak için mikrodenetleyiciniz tarafından kontrol edilen bir DAC (veya algoritmanızı çalıştıran herhangi bir şey) kullanabilir, ardından artık sinyali bir 2. ADC kanalına yükseltebilirsiniz. DAC, bir delta-sigma DAC bile olabilir.

Bunun analog bir yüksek geçiren filtre kullanmanızdan daha iyi sonuçlar vereceğini düşünüyorum, çünkü ham girişin 2. kanala aktarım işlevi dijital olarak yapılırsa daha kolay karakterize edilir, bilinmeyen (ve potansiyel olarak değişen) bir aktarım işlevi analog.

Ancak, frekans içeriğini + diğer gereksinimleri bilmeden söylemek zor.

Bu pek mantıklı değil. Görünüşe göre sadece yüksek frekansları önemsediğiniz için, neden yüksek geçişli filtrelenmiş sinyali A / D'ye sunmuyorsunuz? Açıklamanızdaki hiçbir şey neden düşük frekans sinyaline bakmak istediğinizi açıklamıyor. Bunu bir A / D'ye beslemek yararlı bir şey yapmaz.

İki frekans birbirine yeterince yakınsa, bunları ayırmak donanımda zorlaşırsa, compsite sinyalini bir A / D'ye yerleştirebilir ve dijital olarak filtreleyebilir. Bununla birlikte, A / D küçük sinyal için yeterli çözünürlüğe sahip olurken, büyük yavaş sinyal ve numune için hızlı sinyale uygun şekilde karşılık verecek kadar hızlı olmalıdır. Bu mümkün olmayabilir.

İki sinyalin genlik ve frekans aralığına ve hızlı sinyali ölçmek için hangi çözünürlük veya sinyal / gürültü oranına ilişkin ayrıntılar verirseniz, daha somut bir şey önerebiliriz.

İki bileşen sinyalinin her birinin merkez frekansına uyacak şekilde ayarlanmış bir çift sabit kazanç bant geçiren filtre kullanın. Ayrılan her sinyali kendi ADC'sine besleyin. Voila ... İş bitti.