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AVR ATtiny2313 で AD変換 (その4)
⑦ 改良と精度測定
内蔵ハードウェアタイマー利用方式のプログラムも作り実際に動作比較してみたが、取得タイマカウント値の変動がやや大きく(内蔵オシレータ使用時)、精度的にはいまひとつ。調整次第で改善できる可能性はあるが、検出時間を短くしたい場合や電圧比較コンデンサを小さくしたい場合以外に敢えてこの方式を選択する理由も無いように思う。

ということで、これまで実験を重ねてきた 「ちょびちょび充電方式」 をベースに改良をはかってみた。

【回路】
基本的には 前記事掲載回路と同じ。サンプリング数を上げるため C2(電圧比較コンデンサ)を 積セラ 0.1μF ポリエステルフィルム 0.1μF に変更。

【プログラム】
 ・近似式次数を3次から2次に強引に変更
 ・割り込みの使用を中止
 ・変数その他のリストラ
・・・などによりFlash書込ファイルサイズを約20%縮小した。改良版プログラムは こちら 。ただし、当方のマイコン給電圧と使用コンデンサで調整したものなので、異なる環境においては数値定数の補正が必須となる

【精度測定】
実測結果は下表の通り。雰囲気温度20℃、マイコンはブレッドボード上に配置配線、給電 DC5.05V (USBバスパワー利用)。

ADコンバータ 性能測定表

表示比較用テスターはデジタルテスターを使用。決して高級品でないのでそれ自体にも相当の誤差があるだろうが、それを見込んでもまずまずの値ではないかと思う。ただ現状回路では変動幅が小さくそこそこの安定性を示している一方で、雰囲気温度やマイコン電源電圧変化による表示誤差がやや大きい。実用的には温度係数の小さいコンデンサや外部発振子を用いるべきだろう。

⑧応用測定器の製作 → (その5)へ続く。

変更履歴:
08/12/19 C2コンデンサ変更に伴い、記事・性能測定表・プログラム更新
08/12/26 記事更新
09/1/23 方式名称決定(笑)

タグ : マイコン ADC コンバータ BASCOM AVR 計測 電子工作

2008-12-17 17:29 マイコン応用
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?応用測定器の製作 ちょびちょび充電方式によるADC を応用し、現場で機器制御に多く利用される 電流出力 4~20mA 及び 電圧出力 1~5V を計測でき...

2009-06-21 / カスタムエンジの研究室
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2013-04-21 /
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