Wenn Sie den ADC nur einmal pro Sekunde lesen, müssen Sie Frequenzen über 0,5 Hz entfernen, um Aliasing zu vermeiden.Wenn Sie glauben, dass Ihr System Rauschen bei beispielsweise 10 Hz aufweist, verunreinigt dieses Rauschen Ihre Messwerte.Ich empfehle, dass Sie mit einer viel höheren Rate, möglicherweise einem Vielfachen der Netzfrequenz, abtasten und in der Software eine Tiefpassfilterung durchführen.Selbst ein einfacher Filter mit gleitendem Durchschnitt würde funktionieren und nicht viel Verarbeitung erfordern.

ADC-Eingänge haben normalerweise eine ziemlich hohe Impedanz.Ich habe oft 100K in Serie mit einem Eingang ohne Gleichstromverlust verwendet.(und ein Kondensator gegen Masse zum Filtern) Wenn Sie mit der Dämpfung mit dieser Schaltung zufrieden sind, würde ich vorschlagen, die Widerstände zu vergrößern und die Kondensatoren zu verkleinern.Ich würde keine Elektrolytkondensatoren verwenden, da diese im Vergleich zu anderen Typen tendenziell mehr Leckagen aufweisen.Ich würde wahrscheinlich eine Keramikkappe verwenden.

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Ich habe mir gerade das Datenblatt für das Teil angesehen.Schauen Sie sich Seite 3, Eingangsimpedanz an.Das Laden wird sicherlich kein Problem sein.

Dieser dreiteilige RC sollte bei hohen Frequenzen einen besseren Rolloff bieten.Das zufällige Rauschen wird von diesem 3.000.000-Ohm-Widerstand mit einer Bandbreite von 5 Hz und weniger als 1 uV RMS dominiert.

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Hier ist der Signal Chain Explorer (wir haben ihn verwendet, um die Störpegel von Gargoyles vorherzusagen). zeigt sich als 3-poliger Rolloff.Bei einem PP-Eingang von 2 Volt beträgt der ENOB 19,7

Beachten Sie, dass wir KEINE ADC-Rauschbeiträge einbeziehen.

Ihr Filter schließt den Verstärker effektiv kurz, wenn das Signal eine signifikante Wechselstromkomponente aufweist (sogar um die Netzfrequenz und die erste / zweite Harmonische).Schauen Sie sich das Datenblatt an: Ihr Verstärker hat 4 mA Kurzstrom und die Reaktionseigenschaften werden bei Lasten von 10-100 kOhm gemessen.Der äquivalente Widerstand Ihres Filters muss mindestens so groß sein.

Der ADC-Eingang sieht zu Beginn der Abtastzeit für 5 oder 10 Nanosekunden wie KURZ aus. Dieser "Kurzschluss" unterbricht jeden Operationsverstärker, der direkt mit dem ADC Vin oder dem ADC VREF verbunden ist.

Um diese "Störung" (die sich als Klingeln und möglicherweise als eingangsspannungsabhängige Quantisierungsfehler zeigt) zu verhindern, können GROSSE Kondensatoren an den Pins Vin und VREF angebracht werden.

Angenommen, der ADC verfügt über 10pF-Kondensatoren an seinen Vin- und VREF-Pins, und es wird angenommen, dass die Ladung dieser Kondensatoren während des gerade vorherigen ADC-Betriebs verbraucht wurde.

Wenn der ADC wieder etwas Ladung aufnimmt, werden Stoßströme von den externen Spannungsquellen (Vin und / oder VREF) angefordert.

Um die Spannungsstörung zu minimieren, verwenden Sie GROSSE externe Kondensatoren: 100X oder 1.000X oder 10.000X größer als die ADC-Probenkondensatoren (10pF).

In dem 3-kaskadierten_RC-Filter, den ich Ihnen gegeben habe, ist dieser Endkondensator 10 nF (10.000 pF) und sollte gut funktionieren.

Wenn der durchschnittliche Eingangsstrom 9nanoAmps (Vin von 3 Volt, Cap 3pF, Fsample 1.000 pro Sekunde) beträgt und durch 3.000.000 Ohm fließt, tritt ein Fehler von 27 Millivolt auf. Dies wird als linearer Verstärkungsfehler angezeigt. [FEHLER das waren 27 Mikrovolt]

Vergessen Sie den Filter vollständig.Es ist Zeitverschwendung.Sie haben eine uC zur Verfügung, nehmen Sie also einfach mehrere Proben (10x, 100x ... so viele wie möglich) und mitteln Sie das Ergebnis.Dadurch werden Klimaanlagen und / oder Geräusche beseitigt.

Ich stimme Elliot zu - ein etwas anderer Ansatz könnte darin bestehen, eine Art Nyquist-Filter abzutasten / zu halten, bei dem Sie die beste Überabtastfrequenz auswählen, um das am weitesten verbreitete Rauschen zu beseitigen. Ich habe das mit RTDs in einem lauten Flugzeug gemacht und es hat mir gute Ergebnisse gebracht. Ich hatte es mit Millivolt-Änderungen zu tun, die sehr genau sein mussten. Dadurch werden die großen Kappen und der Einfügungsverlust der Widerstände, um die Sie sich Sorgen machen, beseitigt.

Ich habe das gerade in LTspice zusammengeschmissen, um Ihnen die Idee zu geben ... Wenn Sie die Quelle wollen, werde ich sie senden. Ich habe den Eingang auf 2 Volt eingestellt, die den Verstärker in Ihrem Design enthalten würden. Ich habe 50Hz und ein zufälliges HF-Rauschen hinzugefügt.

Der Filter verwendet aktive Komponenten mit Ausnahme der R / C-Optimierung mit Filter 3. Die Implementierung liegt beim Designer. Dies kann jedoch mit winzigen Teilen erfolgen, 2 x 2 bis 4 x 4 mm für die aktivsten und 0402 für den Rest. Ich denke, das ist kleiner als die passiven Teile, aber wenn RE wichtig ist, ist eine Gebietsstudie notwendig. Ich zeige nur einen Schalter (S / H) für das Konzept. Nach der Implementierung wird durch eine oder zwei Wertänderungen die Abtastrate angepasst.

Aus praktischer Sicht ist der Eingang bei so langsamen Schwankungen fast Gleichstrom. Das Rauschen ist in Bezug auf die feste Abtastrate viel schneller und zufälliger, so dass es einen Durchschnitt ergibt. Die Annahme ist, dass die Rauschausschläge um Null schwanken, was typisch für die Differentialkopplung ist. Ich habe dies mit RTDs verwendet, die langsamer sind und in einer Flugzeugumgebung, die laut ist (es ist MIL-STD-461). Es scheint, als würde es auch für diese Quelle gute Arbeit leisten, aber es wird einige Bastelarbeiten erfordern, die auf der realen Welt basieren.

Ich habe die Parameter im Schaltplan angezeigt, damit Sie sie anheben können, wenn Sie LTspice verwenden.