Sigma Delta ADC vs SAR ADC, para señal multiplexada

Estamos utilizando microcontroladores de la serie PIC32MZ para nuestra aplicación basada en energía donde estamos midiendo voltaje y corriente para consumidores eléctricos. Un solo medidor puede monitorear la corriente de hasta 10 consumidores, por lo tanto, usamos una interfaz de múltiples pines para el ADC. La resolución actual de ADC es de 12 bits, lo que supongo que está bien.

Ahora, lo que leí en línea, los ADC Sigma Delta se adaptan mejor para medir la potencia especialmente en el rango de baja frecuencia porque brindan una lectura más precisa y pueden filtrar el ruido de las líneas de transmisión. El problema es que la mayoría de MCU vienen con ADC SAR (que generalmente funcionan bien), pero en nuestro caso, creo que Sigma Delta nos quedaría mejor, el problema es que Sigma Delta generalmente está dedicado y no tiene canales (necesitamos 12 canales por lo menos).

¿Cuál es su solución propuesta en mi caso? Mi pregunta es, vale la pena pasar de SAR a Sigma Delta para una mejor precisión y, en segundo lugar, ¿sería factible el diseño si agrego un MUX IC externo para poder usar el mismo Sigma Delta para más de 10 canales? Este Pic MCU PIC24FJ64GC006 viene con ADC sigma delta con una frecuencia de muestreo de 244 a 62,5 Ksps. Para un solo canal, estoy bien con una frecuencia de muestreo de 6,4 KHz por canal. Gracias

La serie PICMZ es su buque insignia con un reloj de 200 MHz, un bus de 50 MHz, etc., pero las MPU con ADC tienen límites de resolución. La mayor parte de la serie PIC es una entrada de un solo extremo de 10 bits. A pesar del costo y el espacio, estará mucho más satisfecho con un Sigma-Delta externo con resolución de 18 a 26 bits y muxes analógicos para seleccionar canales. Si es posible, utilice entradas diferenciales para minimizar el ruido en banda y la deriva de CC. Esa es solo mi opinión...
no puede mux sigma -delta pero puede obtener 4 en 1 IC que se puede conectar en cascada con I2C
Tome nota: es mejor si define el ancho de banda de la señal (BW = 0.35 / tiempo de subida) luego el filtro anti-aliasing, la frecuencia de muestreo y cuál es la salida útil. (Pico, promedio, relación pico/promedio, RMS, máx./mín. e intervalo de salida de datos, luego número de muestras por salida, promediado, su intolerancia al error %) LUEGO decida qué ADC necesita.
Había un IC medidor de potencia MicroChip, con una precisión cercana al 0,1% o mejor, que usaba sigma-delta para el rechazo de ruido.
Sigma Delta incremental se puede usar para multiplexación: los tipos de sigma delta que se usan en audio para una señal continua no se pueden usar para multiplexación.

Respuestas (2)

No estoy seguro de por qué nadie mencionó el STM32F373 con TRES Sigma-Delta de 16 bits que pueden realizar conversiones simultáneas a 50 Ksps individuales o multiplexarlas a 16,5 Ksps (21 canales de un solo extremo o 11 canales diferenciales), más un ADC SAR de 12 bits y 1 Msps. ST tiene una nota de aplicación sobre su uso para un medidor de potencia y usan SDADC para corriente y SAR ADC para voltaje. Tiene coma flotante + DSP a 72Mhz. Más 2 DAC de 12 bits y 1 Msps, 2 componentes analógicos RR, 15 temporizadores, USB, CAN, etc. Todos los ADC se pueden activar desde el mismo temporizador/fuente.

Estoy usando uno para hacer un medidor LCR/ESR. En este momento estoy tratando de ver si puedo usar uno de los DAC para el voltaje de excitación o tengo que usar un DDS externo.

Es posible que necesite un ADC Sigma-Delta incremental para la multiplexación. Porque tienen un ciclo de reinicio con cada conversión.

No creo que ADC en http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/30009312d.pdf sea multiplexable al consultar esta documentación.

El llamado ADC sigma-delta "incremental" es lo mismo que un ADC que tiene una entrada de "disparador" para iniciar un nuevo ciclo de muestreo, ¿verdad? El ADS1178 tiene esto y, si no se afirma que se usa, simplemente continuará muestreando, pero nunca supe que los convertidores sigma delta con tal función tuvieran un nombre dedicado a ellos.
Sigma Delta ADC vs SAR ADC, para señal multiplexada
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