ADC'ler nasıl başarısız olur?


12

Alışılmadık bir şekilde başarısız olan bir ADC'ye sahip bir uyduyu korumaktan sorumluyum. Esasen, ham voltaj belirli bir aralıktaysa, iki değer arasında ileri geri geçiş yapmasıdır. Ham sayımları elde etmeye çalışıyorum, ancak işlenen veriler şöyle görünüyor:

Örnek resim

Mavi çizginin başka bir şey ifade ettiğini unutmayın (Temel olarak, yazılım kırmızı çizgiyi mavi çizgiyle eşleştirmeye çalışıyor).

Normalde, adımlar daha büyük kare dalgasında sol birkaç küçük darbelere göre görülebileceği gibi küçüktür. Ancak, değerin altına düştüğünüzde adımlar oldukça büyüktür. Ham sayım verilerine sahip olmasam da, sayımlara yansıdığını biliyorum.

Anlamaya çalıştığım, bu ADC'nin nasıl başarısız olduğu.

Aşağıdakileri tahmin ediyorum, ancak bu fikrin bir analizini almak istiyorum:

  1. Doğrusal bölgede, delta v'deki analog voltajdaki her değişiklik için, bir sayısında bir değişiklik vardır.
  2. Doğrusal olmayan bölgede, delta v'deki analog voltajdaki bir değişiklik için sayımlardaki sıçrama çok daha büyüktür.
  3. 2'deki delta v'nin 1'den büyük olması mümkündür, ancak normalde tahmin edilenden çok daha küçüktür.

Unutmayın, bu bir uydu, bu yüzden test için laboratuvara geri getiremem. Düşüncesi olan var mı?

EDIT: İşte böyle bir bölüm için ham sayımlar (daha düşük bir frekansta örneklenmiş). Ayrıca, ADC yaklaşık 15-20 yıllık bir alana sahip, elimde bir parça numarası yok, ama alabilir miyim göreceğim. Muhtemelen 1993'teydi ve FPGA tabanlı olabilir. Sayımlar 374-421'e boşluk kadar söyleyebildiğim kadar uzak (birkaç sayımla kapanabilir). İkili aşağıdaki gibidir

374 101110110
421 110100101

resim açıklamasını buraya girin

ADC olabileceğini düşünmemizin bir nedeni, benzer boşluklara sahip birden fazla sensör olması. Şu anda daha iyi ölçmek için çalışıyorum, ama işte örnek bir örnek. Noktaların gerçek ölçülen değerler olduğuna dikkat edin ve çizgiler aynı veri noktasından ikisini birbirine bağlar. Bu değerlerin tümü aynı ADC tarafından okunur.

resim açıklamasını buraya girin

Ayrıca, ADC tarafından yaklaşık 24 saatlik bir süre boyunca okunan her değerin bir listesi. Çok sayıda çizgi var (Toplamda yaklaşık 20). Boşlukların ADC veya ilgili devrede ölü bir bölgeyi temsil ettiğine inanıyorum. Bu grafikteki y ekseni, ADC okuma çıkış değerleridir. Büyük ölçüde dikey bir çizgi gördüğünüzde, ADC'nin bir değer kaydedemediği bir bölgeyi temsil ettiği görülmektedir.

resim açıklamasını buraya girin

ADC kısım ADC0808, analog çoklayıcı Parça numarası HCF4051BM1, en azından bulabildiğim şemalardan ... Zamanında bir değişiklik yapılmış olabilir.

DÜZENLEME- Daha fazla güncelleme: ADC'ye beslenen 3 analog çoklayıcı vardır. Belki de bunlardan birinin bu sorunu yaşayıp yaşamadığını, diğerlerinin olmadığı yerde görmek istedim. Ancak bunun için çok fazla kanıt yoktur, aşağıya bakınız. Bunun gibi birçok boşluk var, sadece birini göstermeyi seçtim.

Count   #tot    #mux1   #mux2   #mux3
557 3360    1336    68  1956
558 252 128 4   120
577 684 292 4   388
578 964 480 8   476

3
Parça numarası ve parça için veri sayfası?
Brian Carlton

1
Gerçek değerleri göndermek yardımcı olabilir. O nasılsa MSB olabilir ve LSB okunduğunu değil birlikte değer örneğin değişiyor eğer anlamda, 0x00FFhiç 0x0100(küçük değişiklik) Eğer elde edilebilir 0x01FFya da 0x0000(büyük değişim).
apalopohapa

3
Bekle, bu bir uydu mu? Şimdi uzayda mı? Umarım radyasyonla sertleştirilmiş parçalar satın almışsındır.
Connor Wolf

2
Geçmişte çalıştı, ~ 10 yıl sürekli kullanımdan sonra başarısız olmaya başladı. Sıcaklık ve basınç sensörlerinden benzer davranışlar gördüm, akü voltajından bahsetmiyorum, sadece akım sonrası oldum.
PearsonArtPhoto

2
Harika bir işin var.
Ktc

Yanıtlar:


4

ADC'nin sistemdeki diğer her şeyden şüphelenmesinin bir nedeni var mı? Pil ile yer istasyonu arasındaki her şey, gördüğünüz şeye neden olabilir. İyi bir hata ağacı ADC'nin yanı sıra diğer nedenleri de dikkate alacaktır.

  • Analog ön uç
    • op-amp ve analog anahtarlar üzerindeki radyasyon etkileri
    • op-amp'ler yanlış değerlere takılıyor
    • iletim kapıları açılmıyor / kapanmıyor veya sadece N veya P tarafı çalışıyor
    • aralıklı açılmaya neden olan termal döngü
    • aralıklı şortlara neden olan metal bıyık
  • ADC'nin kendisi
    • tek bit hatası
    • saat ile senkronize olmayan veriler (atlanmış / eğri bitler)
    • ADC türüne özgü başka bir hata modu
  • Dijital mantık / mikroişlemci
    • yüklerin beklendiği gibi yapılandırılmaması
    • ADC'yi düzgün yapılandırmıyor veya okumuyor
    • iletim için verileri yanlış paketleme
  • Sistemdeki diğer yükler
    • komut verilmediğinde açılan alt sistemler
    • hasarlı yüklerden beklenmedik şekilde yüksek güç tüketimi

Neden ADC olduğunu düşündüğüm hakkında daha fazla bilgi eklendi. Esasen, aynı ADC tarafından okunan tüm değerlerin benzer eksik sayı bölgesi olduğu görülmektedir.
PearsonArtPhoto

Mor kanal pembe kanaldan hemen sonra okunuyor mu? Biraz örnek gibi görünüyor ve mor kanal için tutun bazen sadece tek bir yol yürütüyor.
Theran

Dürüst olmak gerekirse, bilmiyorum ve çözmenin bir yolu olup olmadığını bile bilmiyorum ... Ama anlayabilmek için ne yapabileceğimi göreceğim. Aynı sinyal seviyesine sahip olmaları ilginçtir, ancak morun daha yüksek bir seviyedeyken görünmediğine dikkat edin.
PearsonArtPhoto

Gördüğümüz kadarıyla, iki transistörden sadece birinin ilettiği yarı ölü bir CMOS iletim kapısı olduğunu tahmin ediyorum. Numuneyi şarj ediyor ve kapasitörü tutuyor ancak mor kanal aktif olduğunda boşaltmıyor.
Theran

2

Topladığım ayrıntılı bilgileri kullanarak aşağıdaki eğilimleri görüyorum:

  1. ADC aralığında tam bir boşluk olmadığı görülüyor, ancak göründüğü alanlar dışında herhangi bir giriş sinyali yoktu.
  2. Aşağıdaki verilere benzeyen, küçük bir penceredeki değerlerin neredeyse hiç okunmadığı, büyük sayıların öncesi ve sonrası olduğu birkaç bölge vardır. İlk sütun ADC'den çıktı, ikincisi birden çok nesne türünde gerçekleşme sayısıdır.

Veriler:

350 253
351 106
354 1
357 1
359 2
360 183
361 270


375 288
376 188
392 1
409 1
424 762
425 1058
  1. Bu ölçümler çok çeşitli girişleri ölçer, ancak sıcaklık, pil basıncı, pil voltajı vb.Gibi hızlı bir şekilde sıçramaması gereken şeyler de dahil olmak üzere birkaç çok küçük ölçekli sıçrama vardır.

Tüm bunlar göz önüne alındığında, ADC veya destek devrelerinin küçük ölçekli olayları ölçmek için sınırlı kapasite sağlayacak şekilde başarısız olabileceğini söylemeliyim. Dahası, bunlar sadece adım fonksiyonları gibi görünüyor.

Hala bu sıçramaların nasıl bağlandığını anlamaya çalışıyorum, ancak tam resmi alamıyorum ...

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.