Wem soll man glauben: ST oder UNI-T?
Also STMicroelectronics sagt, dass sie im Werk die Referenzspannungsquelle (Urefint) jedes STM32G030K6T(LQFP32) misst und den Messwert auf ihm speichert (und zwar als 12bit Wert, der das Verhältnis zwischen Urefint und Betriebsspannung (Udd) angibt, wobei die Betriebsspannung 3V ± 10mV beträgt... dabei ist 0x67E rausgekommen... also Urefint=1,217'285@3V).
Wenn ich jetzt bei mir im Firmen-„Labor“ mit dem UNI-T UT61B (das liegt da schon seit Jahren rum... ich hab' nur mal die Batterie gewechselt...) die Betriebsspannung messe, dann sagt es Udd=3,024V±0,6%±1digit... Aber wenn ich dieses Verhältnis mit dem ADC des STM32G030K6T bestimme, dann erhalte ich 0x68BA, wenn ich 4bit oversampling (also 256 mal 12bit (-->20bit) aufsummieren und dann um 4bit nach rechts shiften (-->16bit)...) mache. Also:
Oder habe ich es falsch gerechnet? Wenn manrechnet, dann stimmen beide (ST und UNI-T) überein...
Wem soll ich nun glauben?
Das UNI-T ist wohl mit den Jahren ungenauer geworden... oder?
wenn man die sampling time auf 160,5/fADC (fADC=fHSI=16MHz) hochdreht, dann erhält man 0x6724 und somit Udd=3,021'360V... außerdem hat das UNI-T sich für 3V022 entschieden... anscheinend ist der LDO, den ich verwende etwas Temperatur abhängig... jetzt passt jedenfalls alles... 🥳
Das Ergebnis basiert auf 5 Abstimmungen
1 Antwort
Wenn ich deine unvollständige Beschreibung deines Meßaufbaus richtig interpretiere, hast du, weil im LQFP32 Vref nicht gebondet ist, mit den Uni-T zuerst die Betriebsspannung (Pin 4 gegen Pin 5) gemessen, dann einen der Portpins als AnalogIn deklariert und eine Meßspannung angelegt, die du auch mit dem Uni-T kontrolliert hast, um dann mit dem Ergebnis des AD-Wandlers auf die Referenzspannung zurück zu rechnen?
Wenn dem so ist, dann musst du mit einer Fehlerrechnung die Fehlerverschleppung bestimmen.
In deine Rechnung gehen ein
- Der Meßfehler des Uni-T bei der Messung der Versorgungspannung (0,6%)
- Der Meßfehler des Uni-T bei der Kontrolle der Messspannung (0,6%)
- Der Offset- und Linearitätsfehler des AD-Wandlers (0,2%)
- Der Meßfehler der Versorgungsspannung bei der von STM durchgeführten Messung zur Bestimmung des Korrekturwertes (10mV) (0,3%)
Ohne jetzt die Gleichungen konkret aufgestellt zu haben, komme ich unter Vernachlässigung der höheren Terme bei einfacher Addition auf einen Vertrauensbereich von ±1,5%, was ziemlich genau der von dir bestimmen Abweichung (-1,6%) entspricht.
Das von die beschriebenen Oversampling eliminiert (reduziert) nur die zufälligen Meßfehler (Rauschen) nicht jedoch die systematischen Fehler.
- also der Messbereich geht bis ±4V... hat wohl mit 2^12=4096 zu tun... schätze ich mal... nur sone Theorie... ist vllt Quatsch...
- der Fehler ist da ±(0,5%+1digit) also ±20mV
- ok... das ist ja witzig, dass der Messfehler die letzten beiden Stellen ziemlich fragwürdig macht... hätte eigentlich sogar gedacht, dass der Messfehler maximal die Hälfte des letzten Digits ist... also in diesem Fall 500uV... sonst sind die vielen Stellen etwas irreführend...
- dem LQFP32 Package fehlen etliche Pins... kein Vbat, keine externe Referenzspannung für den ADC... das ist alles intern mit der Betriebsspannung Udd kurzgeschlossen...
- gemessen habe ich also die Spannung am internen Bandgap-Bauteil gegen die Betriebsspannung... das ist mit Channel 13 des ADC MUX verbunden...
- ok... insgesamt hat sich das Rätsel für mich aber gelöst... ich dachte nur, ich hätte einen Tippfehler im Datenblatt gefunden, weil der Kehrwert viel besser zum UNI-T gepasst hätte... 😋
hast meine Ergänzung der Frage gesehen? mit maximaler sampling time (10µsec) sind sich beide so gut wie einig...
Dumm wie ich bin, habe ich sogar noch vergessen, dass sich der beim Uni-T angegebene Meßfehler auf den Endanschlag bezieht. Hast du den Meßbereich 10V gewählt, dann ist die Meßunsicherheit ±0,6% von 10V also ±60mV. Bezogen auf den Meßwert von 3V sind das dann schon satte ±2%.
Der Vertrauensbereich oder besser der Fehlerbalken steigt damit auf 4,5%
Und die Rundungsfehler (±1 digit) sind noch gar nicht berücksichtig.
Dein Uni-T ist wahrscheinlich völlig in Ordnung, aber ungeeignet.
Faustformel: Das Meßgerät sollte Faktor 10 Besser sein als die für den Meßwert geforderte Genauigkeit!