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10/05/2010 #1


convertidor analogico digital pic microchip
Buenas tardes.

A ver si alguien me puede ayudar:

Estoy realizando una peQqueña balanza electrónica.

La célula de carga que voy a emplear tiene una carga nominal de 5kg y alimentación de 10V, sensibilidad de 2mV/V, y un precisión de más de 1500 divisiones. Puesto que quiero medir hasta 5Kg con una resolución de 5g, 5000g/5g = 1000 divisiones, estas 1500 serían más que suficientes

Por otro lado, aunque no sé que microporcesador voy a utilizar aún ya que me quedan otros perifericos por definir, se que el convertidor CAD que va a tener va a ser de 10 bits. Con este consigo 1024 estados. Del 0 al 1023.

Bien, puesto que quiero medir solo de 5 en 5g, con 1001 estados sería mas que suficiente,(del 0 al 1000).
Alimentándolo con una Vref de 5v el CAD, si a la entrada de éste tengo una señal de 0 a 5 V, me gustaría que cada 0,005V (5mV) se aumentara por tanto un estado. 0,005x1000=5V. que se corresponderían con los 5kg despues de la etapa de amplificación de la señal del sensor.

Bien, el convertidor analogico digital tiene 10 bits, luego constará de 1024 estados, esto me dice que necesito un escalón de 5V/1023 = 4,88 mV, complicandome las operaciones. ya que tendria que hacer un redondeo y demás por software.

Hay algún modo de "anular" esos 23 estados de sobra que no me interesan ????

Si a alguien se le ocurre alguna otra opción me gustaría que la compartiera, ya que quiza yo no la haya contemplado. Solo se me ocurre implementar por software operaciones matemáticas ya que por hardware se complicaria aún mas el problema.

MUCHAS GRACIAS A TODO EL FORO DE ANTEMANO.
10/05/2010 #2

Avatar de tecnogirl

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
OPTIONREG dijo: Ver Mensaje
....
Hay algún modo de "anular" esos 23 estados de sobra que no me interesan ????
...
No, porque es inherente de la estructura interna del conversor AD del micro.
Saludos
10/05/2010 #3


Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Gracias tecnogirl. Ya se que no se pueden suprimir los estados del convertidor, por eso lo puse entre comillas. Simplemente buscaba un truquillo via software para ajustar estos milivoltios, pero de otro modo que no sea el redondeo. Alguna rutina debe haber para estos casos, no ? ya que de algun modo se debe ajustar estos escalones, no ? o simplemente se operan con decimales ( es decir, con numeros enteros y eliminando las ultimas cifras del numero, por ejemplo. 4,88... para el segundo escalon=> 488X2= 9,76 => 9g ó 9mV
11/05/2010 #4

Avatar de tecnogirl

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Muy por el contrario es deseable muchos mas bits en el conversor AD para mejorar la resolucion de la conversion, pero eso es pedir mucho (mas complejidad y mayor coste). Tienes que soportar la situacion de que deberas aproximar los valores y que hay una incertidumbre de los valores.

Saludos
11/05/2010 #5

Avatar de seaarg

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Depende el hardware del micro, hay algunos (como el 16F873) que te permiten establecer el limite superior e inferior de voltajes del ADC.

Luego, con unas resistencias colocadas apropiadamente estableces que de 0-1023 sea digamos de 0v-4.88v

Sin embargo, si tu circuito provee de 0-5 v no te queda otra que soportarlos, creo.
11/05/2010 #6


Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Si, con más resolución y una célula de carga de una gama mayor, conseguiría una mayor resolución, de 1 2 ó 3 gramos. Pero tan solo me interesa de 5g.

Si alimento le doy una tensión de referencia al micro de 0-4,88V, lo que conseguiría sería una resolución de 4,88/1023 = 4,77mV. teniendo el mismo problema, y con una cantidad aún más dificl de redondear.

El problema es que si a cada estado le asigno el valor de 5g. para 5kg tendre un error de 115g, ya q mediría 5,115Kg para el estado 1023, con un error de 115g. obviamente para el estado 1000, tendria 4880g, y me quedaría corto.

Por lo que hasta el momento lo mejor que se me ha ocurrido es darle a cada estado el valor 49, disminuyendo así el error.

Para el fondo de escala tendria 1023X49=50127 --> anulando la ultima cifra -->5012g (cometiendo un error maximo de 12g para el fondo de escala y menor para los estados menores)

otra opción ???
11/05/2010 #7
Moderador

Avatar de Chico3001

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Si se puede!!! :P

pero el truco es por hardware... lo que necesitas es usar una referencia externa de 4096mV o de 5120mV obvio con la referencia de 5.120v estas excediendo un poco el voltaje maximo del convertidor AD, pero algunos micros ya soportan voltajes ligeramente mayores a 5V en su entrada de voltaje de referencia...

Entonces, con 5120mV/1024 pasos tendrias una resolucion de 5mV, es lo que necesitas?

La segunda opcion es aplicar una ecuacion mx+b dentro del micro, con una resolucion de 32 bits... eso te ayuda a eliminar algo el error... para eso revisa en este tema:

Linealizacion de sensores por el metodo de minimos cuadrados
12/05/2010 #8


Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Gracias, posiblemente la mejor solución sea vía hardware.
Lo malo es conseguir esos niveles de tensión, y tendría que modificar una fuente de alimentación que me diera esa tensión, partiendo de otra que debo diseñar a 5V para alimentar el resto de circuitería. Diodos, estabilizadores de V... que se te ocurre tanto para aumentar o disminuir a 5115mV o 4092mV?
12/05/2010 #9
Moderador

Avatar de Chico3001

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Si lo que deseas es exactitudo no solo vas a necesitar 2 fuentes... vas a necesitar al menos 3, una de 5V para la electronica digital, una de 5V para la electronica analogica (considerando que sea unipolar, la mayoria de las veces se necesitan bipolares) y finalmente el generador de voltaje de referencia que puede ser un simple TL431

Ahora si lo que quieres es ahorrar costos entonces alimenta todo con una unica fuente de 5.120V, ese voltaje lo puedes lograr con un regulador ajustable...
12/05/2010 #10


Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
Encontre otra forma de no tener en cuenta esos 23 estados.

Alimento el CAD con 5v de referencia: 5V/1023= 4,88mv de resolución.
Por otro lado para cada 5g le asigno un estado. y con una ganancia de 244.9 :

Peso (g) /VOUT sensor(μV)/VOUT Amplificador (mV)/Estado binario del CAD /Estado
0 0 0 xxxxxx00 0000000 0
5 20 4,8980 xxxxxx00 0000001 1
: : : : :
5000 20000 4898 XXXXXX11 11101000 1000
>5000 X X xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x

de este modo puedo asignar a cada estado un valor de 5g.
con una Rg=205 para el ampli de intrumentación ina114 de texas instruments.



Por cierto, mi intención era alimentar toda la circuitería con la misma fuente, porque no puedo ?? es por el tema ruidos ??? si pudieras desarrollarme el problema y los motivos lo agradecería.

SALUDOS
12/05/2010 #11
Moderador

Avatar de Chico3001

Respuesta: convertidor analogico digital pic microchip
efectivamente.... si lo que requieres es precision entonces alimentar con la misma fuente es de las peores cosas que puedes hacer, ya que la electronica digital es muy ruidosa por naturaleza...
Respuesta
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