ADC采样电流传感器，输入波形很平滑，DAC输出波形却很多毛刺

yizhixiaobai

求助各位大佬，我用的STM32F407探索版，ADC采样外部的电流传感器，再用DAC输出得到的信号值很不平滑，试了很多方法一直找不出问题。
我的传感器是比如xA电流输入对应转换比输出电压2.5+0.0267*x伏，然后接入板子经过运算算回原来x值再经过DAC输出。而且我用示波器测传感器输出的电压信号相当平滑，进入板子出来就一堆刺刺很奇怪，考虑是不是没加滤波？还是程序算法出了问题？求大佬帮帮忙，救救孩子。

LcwSwust

yizhixiaobai 发表于 2023-2-16 10:51
我看其他帖子有人说因为有的传感器接入ADC输出阻抗太大了，导致采集波形有浮动，在ADC与地并联个电容，或 ...

ADC采样时的确会对输入信号产生影响，将ADC的采样时间参数设置长一些能有好转，加电容或跟随都会有用。
50Hz左右的波形你得看源头在哪，想滤掉的话也应该是可以通过数字滤波去滤掉的。

LcwSwust

adcxA给个固定值看看

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-11 14:26
adcxA给个固定值看看

给固定值的话输出就是平滑的直流线，甚至采样板子上的3.3V修改下程序temp-2.5变为temp-3.2几也可以输出平滑波形，猜测ADC收到的信号进入前就已经出问题了，就是不知道问题在哪很奇怪TAT

LcwSwust

yizhixiaobai 发表于 2023-2-14 11:01
给固定值的话输出就是平滑的直流线，甚至采样板子上的3.3V修改下程序temp-2.5变为temp-3.2几也可以输出平 ...

建议将temp2、temp3的值用串口发出来看看，是不是有负值，负值给DAC就会变成正的很大的值。
另建议不用浮点运算，直接用整数，自己知道几位小数就行，为免精度丢失应先乘后除。
为免出现负值（或溢出）应对结果限幅。要想平滑，也可采用软件滤波。
例如：
long vol,temp3;
vol=(long)adcxa*33000/4096;//单位0.1mV
temp3=(vol-25000)*1000/267;//减2.5V后除以0.267,分子分母同时放大1000倍
if(temp3<0)temp3=0;//限幅
if(temp3>4095)temp3=4095;//限幅

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-14 11:18
建议将temp2、temp3的值用串口发出来看看，是不是有负值，负值给DAC就会变成正的很大的值。
另建议不用 ...

好的建议很好我试试，谢谢大佬，另外说的软件滤波是指数字滤波程序吗，我用过一阶低通滤波效果不是很好，请教下哪种比较好呢

LcwSwust

yizhixiaobai 发表于 2023-2-14 13:55
好的建议很好我试试，谢谢大佬，另外说的软件滤波是指数字滤波程序吗，我用过一阶低通滤波效果不是很好， ...

是的,数字滤波.
我用过一阶低通滤波感觉还可以啊。
另外也可试一下滑动平均、中位值平均。

yizhixiaobai

yizhixiaobai 发表于 2023-2-14 13:55
好的建议很好我试试，谢谢大佬，另外说的软件滤波是指数字滤波程序吗，我用过一阶低通滤波效果不是很好， ...

改了程序还是不行，那应该确实是采样的问题

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-14 14:31
是的,数字滤波.
我用过一阶低通滤波感觉还可以啊。
另外也可试一下滑动平均、中位值平均。

谢谢告知，才试了下滑动平均滤波，效果还不错波形噪声从一百多hz控制在50hz以内了。想问一下我最后是要输出PWM，如果我让定时器载波的频率大一些，PWM是不是受噪声影响也没那么大了呢

LcwSwust

yizhixiaobai 发表于 2023-2-15 13:40
谢谢告知，才试了下滑动平均滤波，效果还不错波形噪声从一百多hz控制在50hz以内了。想问一下我最后是要输 ...

PWM本身不容易受噪声影响，不过你要是想用PWM加低通滤波实现DAC，那自然是频率越高响应越快了，低通滤波也会更容易。

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-15 13:44
PWM本身不容易受噪声影响，不过你要是想用PWM加低通滤波实现DAC，那自然是频率越高响应越快了，低通滤波 ...

哦哦了解，那大佬如果我是将这个携带噪声的ADC采样的值不实现DAC而是转换后作为PWM的调制波，得到PWM波受到的ADC噪声使占空比浮动的影响会随载波频率增大而逐渐减小吗，那样的话我就可以忽略ADC滤波后剩下残余的噪音了（瞎猜。。）

LcwSwust

yizhixiaobai 发表于 2023-2-15 14:58
哦哦了解，那大佬如果我是将这个携带噪声的ADC采样的值不实现DAC而是转换后作为PWM的调制波，得到PWM波受 ...

估计不会减小，我也是瞎猜。
如果是做为音频放大之类，若条件允许，PWM频率还是越高越好的，才能更好的还原波形。

正点原子

yizhixiaobai 发表于 2023-2-15 14:58
哦哦了解，那大佬如果我是将这个携带噪声的ADC采样的值不实现DAC而是转换后作为PWM的调制波，得到PWM波受 ...

PWM DAC滤波不如DAC性能好的，只会更差

yizhixiaobai

正点原子 发表于 2023-2-16 00:49
PWM DAC滤波不如DAC性能好的，只会更差

那也就是说生成的PWM波还是会还原ADC中的噪声甚至加大是吗？另外请教原子哥后续我会ADC之后加一些算法，如果索性不管噪声进入算法会影响它的运算逻辑吗，还是说生成正常结果只是把噪声带过来了呢

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-15 15:02
估计不会减小，我也是瞎猜。
如果是做为音频放大之类，若条件允许，PWM频率还是越高越好的，才能更好的 ...

好的，感谢大佬，我现在情况是采集直流能得到50hz左右类似正弦的波形，那现在有办法再使它平滑一点吗还是继续考虑滤波，因为我后续要采集正弦波，担心如果滤波过强会降低它的还原度

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-15 15:02
估计不会减小，我也是瞎猜。
如果是做为音频放大之类，若条件允许，PWM频率还是越高越好的，才能更好的 ...

我看其他帖子有人说因为有的传感器接入ADC输出阻抗太大了，导致采集波形有浮动，在ADC与地并联个电容，或是在传感器与ADC之间接一个电压跟随器进行隔离是否有用呢

yizhixiaobai

LcwSwust 发表于 2023-2-16 11:27
ADC采样时的确会对输入信号产生影响，将ADC的采样时间参数设置长一些能有好转，加电容或跟随都会有用。
...

50Hz波形应该是噪声滤波算法平均得到的，因为噪声放大看原来样子是一个个阶梯组成的150Hz的方波，滤波算法给它平均求值后就变平滑了

lqx123456

软件做了处理不行，那就往硬件发面想想，原子哥的板子3.3V基准用的不是基准电压芯片，而是主电路上的3.3V，主电路上的3.3V纹波还是有点大的。再说STM32的采样功能也不是很精准。

yizhixiaobai

lqx123456 发表于 2023-2-16 11:40
软件做了处理不行，那就往硬件发面想想，原子哥的板子3.3V基准用的不是基准电压芯片，而是主电路上的3.3V， ...

是的，也考虑过硬件方面的问题，但同样的算法我AD采板子上的3.3V波形就很好，采传感器就噪声很大，传感器输出电压示波器测又是很好的，就不清楚是像您说的板子本身的问题还是说传感器输出的问题

泥土很瘦

加了电压跟随器怎么样