標題: (更新,多圖)有關Analog input問題 [打印本頁]

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作者: royal1108    時間: 2011-5-9 21:47     標題: (更新,多圖)有關Analog input問題

本帖最後由 royal1108 於 2011-5-10 16:30 編輯

小弟的壓力sensor....的analog input原本是是0-5v 的...但因為大於3.3v的時候會有voltage drop,因而令到display的數值有很大error...

所以現在用了 0- 50mv 的 setting....但analog input 是不是因為太細的關係, 即使現在壓到50mv (5kg)...都做不到save 低落sd card的程序

因為小弟是新手一名, 所以想問問set formula 可唔可以倍大 太細既analog input (0-50mv)...或者其他ching有咩意見可以解決 e個問題...

我原本係:  val = val *10     之後先入落去sd card囉part 考慮個range... 但明顯地..e條formula唔work!

code:
val = (val*10);

if (val >= 2.7 && val <= 3.3) {

digitalWrite(ledPin2, HIGH);
digitalWrite(ledPin3, LOW);
Serial.print("LEFT = ");
Serial.println(val);
}
else {
digitalWrite(ledPin3, HIGH);
digitalWrite(ledPin2, LOW);
}
return;
   
   File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
   
   if (((dataFile) )&& ((val >= 2.7) && (val <= 3.3)) ){

   dataFile.print("LEFT = ");
   dataFile.println(val);
   
    dataFile.close();
  }  
  else {
    Serial.println("error opening datalog.txt");
  }
}

更新圖:
strain gauge amp.
左面6個pins是sensor的...右面4個pins 是+-vs 和 SGA的reference output to PCB board

用的op-amp是 lm741-s...

pcb board實圖


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作者: KSC    時間: 2011-5-9 22:05

1)訊號太細請用opamp放大

2)請善用Serial.print做debug......val唔知你有無轉返0~5V，如果只係analog.read,應該係0~5v對應0~255
你試下未x10前print下,x10後print下

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作者: minki    時間: 2011-5-9 22:11

一早用電阻分壓......5--->3.3咪好LO..

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-9 22:19

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作者: minki    時間: 2011-5-9 22:46


一開始用0-5V+電阻就好了...

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-9 22:53

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作者: minki    時間: 2011-5-9 22:55


要用"靚"OP先有機會振盪WO
IVE通常唔係741就833..........有O的難WO
(另CHING應該唔會玩ACTIVR FILTER.....)

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-9 23:01

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作者: minki    時間: 2011-5-9 23:03


唔駛加個晶體......加幾個RC就得LA.....

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-9 23:14




    咁之前5v果時work咗未先? saved on sd?

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作者: KSC    時間: 2011-5-10 09:16

建議你一步步debug
首先你確認你個sensor出到幾多V 0~5? 0~50mV? 0~3V?
再確認你塊板個ADC得唔得,用個Vr輸入,用Print看看Digital結果
之後你再求其寫個program試讀寫sd的功能有無錯

做完這些test我估你就知問題在那兒

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-10 09:53

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 11:09


ching,原本是用了float..但因為計avg的時候...係serial monitor到睇sd card的data..without range..所以無再用 : //float  avgReading = (readings[0] + readings[1] + readings[2] )/3;
至於double..就完全無用過

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 11:17

本帖最後由 royal1108 於 2011-5-10 11:18 編輯

ching, 現況是這樣的, arduino analog input最盡可以 0-5v..
而我的壓力sensor 最盡可以壓到 5kg, 公司只需要壓到 3.3kg (>3.3kg的話就ignore)
因為這個原因,我自行design的pcb board quit左一條同 壓力kg    1:1的 signal 線做analog input

但因為display同analog input的signal 線是同一個circuit,同一塊pcb board...
一旦voltage太高(>3.３v)就會發現voltage drop..影響display數值...所以我在terminal quit一條signal 線做analog input (0-50mv)...這個terminal位同時是display的signal 位 (display看mv的)

另外,sd card的 write同read功能沒任何問題..已試!

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 11:23


5v的時候..因為公司最盡只會壓3.3kg..我只用3.3kg為upper limit做測試...因為voltage drop關係, sd card方面..會有error...導致一時可以存入..一時不能....意思即是: 3.33 (ignore)...3.21(save)...

而led燈就在 紅色 和綠色燈中...不停地閃動...display也跟著一樣的跳..e.g  3.21....3.38....3.19...3.36
因為我在setting中..只能夠要 >2.7 && <3.3 的數值...其他都要100%ignore

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作者: minki    時間: 2011-5-10 11:30


換PORT唔得咩?

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-10 11:50

ADC 個 ref volt 可唔可以改埋做 50mV ~

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作者: YES_MAN    時間: 2011-5-10 11:56



bandwith會去得幾大呀
noise唔會係問題
反而drift會係問題

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作者: KSC    時間: 2011-5-10 12:13

一旦voltage太高(>3.３v)就會發現voltage drop<===那樣的話問題是在這兒，先找出問題所在
不然那個電路就不可以說是Volt.:P 1:1

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作者: minki    時間: 2011-5-10 12:13


DC OFFSET都係一個問題......
不過CHING都冇落VR

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作者: KSC    時間: 2011-5-10 12:29

本帖最後由 KSC 於 2011-5-10 12:33 編輯

印像中741唔接1,5腳會有問題。
點解唔用lm358,lm324之類的呢?

另，可唔可以畫返D說明在幅sch.度，講清楚邊個係input，每部份的amp你想做D乜。唔好要人估下你想做D乜

你最好同時比埋你個sensor的資料我們，看看是不是你想的想法根本有問題

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 13:17

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作者: poonpoon    時間: 2011-5-10 13:21

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 13:30

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 13:31

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 13:43

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作者: minki    時間: 2011-5-10 13:55


樓主唔識有/分LE O的野

亦都有可能係佢都唔知O的OPA用黎做咩

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 16:19

在這先回覆各位ching, 因為基於strain gauge amplifier 做唔到 100%accuracy去display, 同時地, 沒有analog input入arduino..所以小弟design左個pcb board 用來做以上function.

小弟選用lm741-s的原因是在於 lm358 若用inverting駁法.會導致 -Vout,但不能轉為+ Vout..所以選用lm741 (741即使inverting駁法也可-Vout>+Vout)

小弟覺得,問題大有機會出在program身上 或是 自行design 的pcb board,
所以小弟想問問,program code 用作set formula 能不能把 太細的analog input (0.27v-0.33v) 經過formula 倍大後,再存入sd card 同埋俾到signal 去digital pin,等佢識著LED..........還是, analog input一定要係 大於一個數值..才可以經過formula後,有反應??!

如果是因為analog太細的話..意思即是小弟要在pcb board做手腳..去更改..以合乎analog input的要求...若果能夠在program code作修改...workload上應該會輕鬆一點! thz ching解答

最後就是有關pcb board的 op-amp...前面提到SGA做唔到100%accuracy show out係display..所以小弟用了op-amp去倍大..去倍細去達到100% 準確,小弟雖知這方面很煩,也很蠢....但基於小弟對電子真的沒深入認識...所以只想到這個方法...希望大家見諒

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-10 16:23

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 16:28

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 16:33


我說沒有analog input落arduino的意思是...沒有一條signal 線quit出來用作analog input

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 16:36


小弟的val是 int

而且..小弟的vr 是為了就software自己 autoroute 線....所以先用1,2腳.....winqcad 入面的vr 是1,2腳 或2,3腳作 調教的..反而1,3腳 或才是不能改變電阻值

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 16:37

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作者: minki    時間: 2011-5-10 16:50


那為甚麼不飛一條PIN出黎做analog input?
analog input同digital device share同 條pin緊係出問題啦....
而且之前係不是說壓力sensor的output是0-5v......?
那為甚麼還要再用opa去先變細...再變大一次?

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-10 16:51

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 17:03

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 17:07


小弟明白ching所說的..問題是...sensor 是有signal 作analog input..問題是太細了,,所以先需要用到strain gauge amplifier 作放大, sensor的signal 緊緊是 2x mV, 舉例來說:
2.9kg >>>sensor signal is 22.4mV
3.0KG>>>sensor signal is 23.2mV..........而且公司選用的sensor是不可調教的,只能在後面的circuit去改變...以達到目標

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 17:09


minki 兄,可能小弟講到大家有誤會..其實我係想話arduino的analog input最盡是0-5v....應該是我表達錯誤....所以倍大同倍細係必要的動作...如果想做到99.9% accuracy

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作者: minki    時間: 2011-5-10 17:10


咁樣用一粒opa都已經夠........你用多粒仲易出問題
(因為你上一個post提過1kg=1v)

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 17:11


xianrenb ching,小弟會緊記你的教導,下次再做的時候..會create a new component...
因為小弟都係3星期前先學arduino點寫....完全未掂過....可以詳細點解說一下...int 為何做不到set range 來比較2.7 與 3.3嗎?!   

其實不是說比較..只是在 2.7至3.3的範圍內,才讀取數據..其他數值則ignore

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 17:15

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 17:19

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-10 17:23

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 17:24

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-10 17:53

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-10 17:58




    唔使架 , 將 3.3V 輸入到 arduino 嘅 Aref , 再係 software 道 set 用 external ref 就得架喇 ...

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 18:17

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 18:21

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作者: YES_MAN    時間: 2011-5-10 19:47



你有大把野教佢
佢連每粒IC要跟至少一粒退耦都唔識

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 19:51

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作者: minki    時間: 2011-5-10 19:57


我都係咁話

得3week...........係咁KA LA

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:01


0- 10V max....e加只係用到0-6.8v...仲有空間俾佢...

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:07


小小岩,但唔係全部t_t...嚴格來說, sensor 可以壓0-5kg...但現在max只會壓3.3kg,
而sensor的 signal 輸出 是 0- 26.7mV (對應0-3.4kg)...
所以小弟一定要加甘多set op-amp來倍大倍細....

原本小弟是想直接由sensor quit 一條用作analog input的線到arduino..但因為數值太細..我都有點保留,因而選擇在自行design的pcb board 中quit 一條線出來( 0-3.4v) (經過倍大,對應0-3.4kg)...可惜有volt drop.....

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:08

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作者: minki    時間: 2011-5-10 20:12


一粒都已經夠KA WO?
你個CURCUIT係邊黎KA?_?

有VOLTAGE DROP姐係有野攪錯左WO
咁係唔正常的........

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:13

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:16


ching, 其實整個system有4個部件,
1.) sensor  (0-3.4kg) 對應是(0mV- 26.7mV)
2.) SGA (0-3.4kg) 對應是( 0-6.8V, max是10v,但因為不想用太盡的關係,而改變倍大率,得出6.8V)
3.) pcb board ( 0-3.4kg) 對應是 (0.1- 3.4V),但因為voltage drop問題,令display數值有error
4.) display ( 數值是看 mV的, e.g 30.0mV 即是等於 3.0kg)

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:19


其實小弟搞甘多野,都係為左做到個display 可以準確睇到個數值,,
同時地考慮 那1個位可以quit一條線出來用作analog input

display是看mv的..所以好難調到很準..只能用多一set的op-amp去做
而analog input...想不到會有volt drop問題...導致兩頭不到岸( display不準,沒參考性...sd card和led 不work)

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:20

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:24

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:26


如果可以係program code到做手腳...loop到之後寫既sd card save function同著led就好...但我試過...條formula唔work=,=

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作者: minki    時間: 2011-5-10 20:26


有voltage drop是不正常的....你有沒有CHECK過為甚麼會voltage drop嗎??

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作者: minki    時間: 2011-5-10 20:28


唔可以........10BITS AD/5V = 4.88mv/bit

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:34

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 20:39


甘arduino 有無可能 set 到 formula....令到佢analog in 26.7mv.....之後val 會出到3.4   去loop 句if...else 的句式

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作者: minki    時間: 2011-5-10 20:41


你知唔知A TO D係做緊咩先
你都要知個CONCEPT....先寫到formula KA

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 20:51

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 21:01


唔知=,=....我上網搵搵先..thz ching提及!

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 21:03


1 - 用電橋去拎 0 - 26.7 mV
2 - 用一個 oap 去放大電壓.....ching的意思是要再整1個circuit,用op-amp倍大為 3.4v(對應sensor的3.4kg) .....之後先再用作analog input 去atmega 做A/D嗎?

慢一...又發生volt drop...不就是慘慘慘/_\

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作者: minki    時間: 2011-5-10 21:05


我都說了有volt drop是不正常的........你有試過找出原因嗎

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 21:09

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-10 21:20

我唔係好明 , 究竟係乜野 volt drop 呢 ?

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作者: minki    時間: 2011-5-10 21:23


voltage drop......姐係電壓下降了

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 21:27


其實...我都唔知算唔算volt drop...佢只係少左 1.6mv = 0.016 V...只係因為display單位是看mV..所以1.6mV..足夠令display相差 160g

0.016v 相信大家都唔會覺得係voltage drop吧?!....

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 21:31

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作者: minki    時間: 2011-5-10 21:33


喔~~
咁係到低知唔知A TO D係做緊咩同點做
LE O的唔係叫volt drop WO

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-10 21:34

回復 73# minki


    我係想知係乜野 volt drop , 唔係問乜野係 volt drop 喎 ~

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作者: minki    時間: 2011-5-10 21:34


亦可能係DC OFFSET

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 21:39

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作者: royal1108    時間: 2011-5-10 22:09


小弟決定聽日用e個方面 博一博..因為...後日就present...爛尾就爛尾...爛尾之中..我係有學到野...學識解決問題...尋找問題的所在....我估佢地見到我甘積極..應該都會俾我合格的..thz ching幫助!

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作者: minki    時間: 2011-5-10 22:11


WA:funk:

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-10 23:36

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 00:14

royal1108,
Qs for your your home made amp-board:
1. what's the voltage supply of your home made amp-board,BOTH +12V and -12V?
2. what's the value of R7?
3. what's the value of R5?
4. what's the measured resistance value (using DVM when powered-off the amp-board) between pin2 & pin6 of U1 ?

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 00:38




your strain gauge amplifier driving display module with errors?
what's the current output capability of your rs 435-692 strain gauge amplifier?
what's the input dc-resistance of your display module?

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 00:42



i can imagine your fyp (pressure sensor) is inaccurate and non-linear.

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-11 00:46

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 00:59



may be the following basic concepts are helpful to you and your fyp report: ohms law, dc-amplifier, output current capability, input resistance, input buffering, amp-linearity, zero-crossing distortion, a/d reference, a/d quantization, specification/user manual study, etc..........

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 01:05




    it should be some loading problem, due to insufficient output current .........

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作者: 越野兔    時間: 2011-5-11 01:07



除非你super係李剛 .......

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作者: KSC    時間: 2011-5-11 01:41

看到這兒我想大家都知乜事

首先你誤解了MCU的ADC能力和program的關係
ADC的Vref就像攝影的光學變焦，改變它可以更準,加強訊息的分析力
程序放大就像數碼變焦，對訊息沒有實際意義

以arduino做analog input的話它的Referance是5V(如你沒有改它的Vref),對應的電壓是0~5V,輸出數值0~4096
即每0.00122V數值改變1
ie: 0.0012 ==>1
0.0025==>2
0.0074==>3
0.122==>100
0.1232==>101

以你的例子
1.6mV是大概在1或2在跳
如果你用程序做放大
val=val*100
0==>0
0.0012 ==>100
0.0025==>200
0.0074==>300
0.122==>10000
0.1225==>10000 or 10100
0.1232==>10100
是沒有中間的數值的


正確做法是將類比輸入的電壓放大,不是用程序
ie
0.0012V==>0.12V==>100
0.00125V==>0.125V==>104
0.001232V==>0.125V==>110

opamp方面，唔知點解你會有咁樣用opamp的做法.......而因為你完全不按規則來,輸出不一致是好正常的
你只係放大訊號用non-invert的接法咪ok low....單電源都做到

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作者: minki    時間: 2011-5-11 08:29

本帖最後由 minki 於 2011-5-11 08:31 編輯

佢仲有好多野都誤解左
同埋好多要知道GE野都唔知.........
(所以我咪問佢個OPA CURCUIT係邊COPY返黎同埋睇清楚個ADC工作原理先 )
所以一開始先有CHING SUGGEST佢比錢人...
始終3星期...時間太少了....就算識做GE人....都要時間FINAL TUNE/DEBUG LA....
更何況係完全唔識....
不過PASS應該冇問題......IVEO的FYP好HEA的....

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作者: xianrenb    時間: 2011-5-11 09:04

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作者: royal1108    時間: 2011-5-11 09:26


0-5v..對應的不是1023嗎??      不是 1/1023 = 4.88mV嗎?
CHING,我應該明白你的意思...至於op-amp...因為display是看mV的...我一定需要倍大後..再縮小...因為它不是完全linear 的..所以要去改變倍大倍細來方便它.......
由於小弟對電子野真的不懂...可能自己選用的方法比較煩和容易出問題.....如有機會再接觸的話,我會改進!

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-11 09:32

回復 93# royal1108


    放大完又宿細 , 結果有分別咩 ~

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作者: minki    時間: 2011-5-11 09:52


不是完全linear的做到是在MCU內用軟件做修正....
倍大後..再縮小並不能夠修正NON-linear的OUTPUT

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作者: minki    時間: 2011-5-11 09:52


多O的NOISE同OFFSET

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-11 14:28

提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽

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作者: nietzsche    時間: 2011-5-11 14:33

提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽

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作者: beanstalkhk    時間: 2011-5-11 16:38



考完試重做 , 緊係去玩同去媾女啦 ... 傻架你 ....

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作者: minki    時間: 2011-5-11 16:41


我有重做KA
不過正路的確係咁...FYP係厭惡性工作