Jak zawodzą ADC?

Jestem odpowiedzialny za utrzymanie satelity, który ma ADC, który zawodzi w nietypowy sposób. Zasadniczo dzieje się tak, że przełącza się między dwiema wartościami, jeśli napięcie pierwotne mieści się w pewnym zakresie. Pracuję nad uzyskaniem nieprzetworzonych danych, ale przetwarzane dane wyglądają mniej więcej tak:

Zauważ, że niebieska linia oznacza coś innego (Zasadniczo oprogramowanie próbuje dopasować czerwoną linię do niebieskiej linii).

Zwykle stopnie są dość małe, co widać po kilku niewielkich nierównościach na większej fali kwadratowej. Jednak kroki są dość duże, gdy spadniesz poniżej wartości. Chociaż nie mam danych nieprzetworzonych zliczeń, wiem, że są one odzwierciedlone w zliczeniach.

Próbuję zrozumieć, w jaki sposób ADC zawodzi.

Zgaduję, co następuje, ale chciałbym uzyskać analizę tego pomysłu:

1. W obszarze liniowym dla każdej zmiany napięcia analogowego w delcie v następuje zmiana liczby jeden.
2. W obszarze nieliniowym dla zmiany napięcia analogowego w delcie v skok liczby jest znacznie większy.
3. Możliwe, że delta v w 2 jest większa niż 1, ale jest znacznie mniejsza niż normalnie można by się spodziewać.

Pamiętaj, że to satelita, więc nie mogę zabrać go z powrotem do laboratorium w celu przetestowania. jakieś pomysły?

EDYCJA: Oto surowe liczby dla takiego odcinka (próbkowane z niższą częstotliwością). Ponadto ADC ma około 15-20 lat oceny przestrzeni, nie mam pod ręką numeru części, ale zobaczę, czy uda mi się go zdobyć. Prawdopodobnie miało to miejsce w 1993 roku i może być oparte na FPGA. Liczby są tak dalece, jak mogę powiedzieć 374- 421, jako odstęp (Może być wyłączony o kilka obliczeń). Binarny jest następujący

374 101110110
421 110100101

Jednym z powodów, dla których myślę, że może to być ADC, jest to, że istnieje wiele czujników z podobnymi przerwami. Pracuję teraz nad lepszą kwantyfikacją, ale oto przykładowy wykres. Uwaga: punkty są rzeczywistymi zmierzonymi wartościami, a linie po prostu łączą ze sobą dwa takie same punkty danych. Wszystkie te wartości są odczytywane przez ten sam ADC.

Ponadto znajduje się lista każdej wartości odczytanej przez ADC w ciągu około 24 godzin. Istnieje wiele linii (w sumie około 20). Uważam, że luki reprezentują martwą strefę w ADC lub powiązanym obwodzie. Oś y na tym wykresie to wyjściowe wartości odczytu ADC. Za każdym razem, gdy zobaczysz w dużej mierze pionową linię, wydaje się reprezentować region, w którym ADC nie może zapisać wartości.

ADC jest częścią ADC0808, multiplekser analogowy to Numer części to HCF4051BM1, przynajmniej ze schematów, które mogę znaleźć ... Możliwe, że w pewnym momencie dokonano zmiany.

EDYCJA - Więcej aktualizacji: Istnieją 3 analogowe multipleksery, które zasilają ADC. Chciałem sprawdzić, czy może jeden z nich miał ten problem, a inni nie. Jednak nie ma na to wielu dowodów, patrz poniżej. Jest wiele takich luk, po prostu postanowiłem je pokazać.

Count   #tot    #mux1   #mux2   #mux3
557 3360    1336    68  1956
558 252 128 4   120
577 684 292 4   388
578 964 480 8   476

Czy istnieje powód, by podejrzewać ADC o wszystko inne w systemie? Coś między baterią a stacją naziemną może powodować to, co widzisz. Dobre drzewo błędów uwzględnia inne przyczyny oprócz ADC.

• Analogowy interfejs
  • wpływ promieniowania na wzmacniacze operacyjne i przełączniki analogowe
  • wzmacniacze operacyjne blokują się przy nieprawidłowych wartościach
  • bramy transmisyjne nie otwierają się / zamykają lub działa tylko strona N lub P.
  • cykliczne zmiany termiczne powodujące przerywane otwieranie
  • metalowe wąsy powodujące sporadyczne szorty
• Sam ADC
  • błąd jednobitowy
  • dane nie synchronizują się z zegarem (pomijane / przekrzywione bity)
  • inny tryb awaryjny specyficzny dla typu ADC
• Cyfrowa logika / mikroprocesor
  • nie można skonfigurować obciążeń zgodnie z oczekiwaniami
  • Niewłaściwa konfiguracja lub odczyt ADC
  • niepoprawne pakowanie danych do transmisji
• Inne obciążenia w systemie
  • podsystemy włączają się bez polecenia
  • nieoczekiwanie duży pobór mocy z uszkodzonych obciążeń

Korzystając ze szczegółowych informacji, które zbieram, zauważam następujące trendy:

1. Wydaje się, że nie ma żadnych pełnych luk w zakresie ADC, z wyjątkiem obszarów, w których wydaje się, że nie było żadnego sygnału wejściowego.
2. Istnieje kilka regionów, które wyglądają jak dane poniżej, gdzie wydaje się, że wartości w małym oknie prawie nigdy nie są odczytywane, z dużymi liczbami przed i po. Pierwsza kolumna to dane wyjściowe z ADC, druga to liczba wystąpień dla wielu typów obiektów.

Dane to:

350 253
351 106
354 1
357 1
359 2
360 183
361 270


375 288
376 188
392 1
409 1
424 762
425 1058

1. Pomiary te mierzą szeroki zakres danych wejściowych, ale istnieje kilka skoków na bardzo małą skalę, w tym rzeczy, które nie powinny skakać szybko, takie jak temperatura, ciśnienie akumulatora, napięcie akumulatora itp.

Biorąc to wszystko pod uwagę, muszę powiedzieć, że ADC lub obwody pomocnicze mogą zawieść w taki sposób, że zapewniają ograniczoną zdolność do pomiaru zjawisk na małą skalę. Ponadto wydaje się, że są to tylko funkcje krokowe.

Wciąż próbuję dowiedzieć się, jak te skoki są połączone, ale nie udało mi się uzyskać pełnego obrazu ...