Técnica de medición de resistencias de alta resolución

Estoy trabajando en un sistema de medición de resistencias de alta resolución. Necesito detectar la diferencia de tolerancia %1 y %5. Ahora configuro las tipologías del sistema como pic1 a través de multiplexores analógicos. (ADG708, ADG732)

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R1 es mi resistencia de referencia. Esta tolerancia %0.1 y resolución ADC es de 10 bits. Tengo una resistencia de referencia de 100R, 1kR, 10kR, 100kR, 1MR. Puedo cambiar eso fácilmente con multiplexores.

Este sistema debe ser bastante preciso pero práctico no lo es.

Si sugiere una mejor solución o adición, sería feliz.

¿Qué esperabas y qué obtuviste? ¿Entendió que el multiplexor tiene una resistencia de CC de quizás 100 ohmios?
En lugar de usar una resistencia de referencia y un voltaje, considere usar una fuente de corriente.
Andy, alias, estoy usando la serie ADG7xx y la resistencia de este multiplexor es de aproximadamente 4,5 ohmios.

Respuestas (1)

Un ADC incorporado en una MCU suele ser malo, por ejemplo: -

  1. El error de no linealidad integral puede ser de +/- 2 LSB
  2. El error de no linealidad diferencial puede ser de +/- 1 LSB
  3. El error de compensación cero puede ser +/- 3 LSB
  4. El error de ganancia puede ser +/- 2 LSB

Todos estos conspiran para hacer que el ADC promedio dentro de la mayoría de las MCU sea realmente malo para mediciones precisas. En el peor de los casos, el error de INL+DNL es de 3 LSB con un error de compensación de 3 LSB y un error de ganancia de rango medio de 1 LSB.

El error total es 7 LSB, es decir, una precisión absoluta de 7 en 1024 o ~0,7 %. Dado que desea un rango de mediciones (antes de cambiar la resistencia de referencia) de quizás 10: 1, la señal de entrada podría ser solo el 10% de la escala completa, por lo tanto, un error de ~ 7%.

Entonces tienes corrientes de polarización de entrada ADC. Estos pueden ser tan altos como 0.5uA. ¡Esto fluye hacia las resistencias y produce un error en (digamos) 100kohm de 50mV!

Además, está el problema de que Microchip tiende a decir en la mayoría de las MCU que la impedancia de la fuente que alimenta la entrada del ADC NO debe ser superior a 10k si desea la "mejor precisión". Si desea medir 1 Mohm con una referencia de 1 Mohm, la resistencia de entrada equivalente es 500 kohm, es decir, 50 veces por encima del límite impuesto.

En resumen, no use entradas MCU ADC si desea un resultado preciso. Lea la hoja de datos.

Solución: use una fuente de corriente de precisión para crear un voltaje a través de la resistencia desconocida: amplíe esto con un circuito de alta impedancia (tal vez basado en un amplificador operacional) y use un ADC externo posiblemente de 16 bits para obtener una precisión que apenas necesita ser pensado acerca de.

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