上期我们介绍了AD5933的理论计算原理启动流程,本期我们详细进行AD5933测得数据的数据处理

本期采用的电阻分别是1K,2K,6.7K,67.3K,19.7K,9.8K,46.7K,99.3KVout输出幅度2V,频率5KHZ,采集Rfb数字电位器档位从1变化到126(对应电阻0.74k和100K)的AD5933幅值输出变化


为了更加方便地记录数据,将所有测得的数据利用串口传输并写了一个Python来实时解析,最后使用Matlab 进行分析。

这里的阻抗Z是实部虚部平方和开根号的结果,我们在Matlab中对其取倒数。

具体原因在手册中有提及,上一期文章也解释过为什么要取倒数。

 我们取数据表中Rfb相同的行,分析输出幅度的倒数和负载阻抗之间的关系。

可以看到,Rfb为小阻值的情况下,整体的线性度都非常非常的优秀,几乎达到了完全吻合的情况。


 其次也是要考虑Rfb影响着线性区间测量精度

 Rfb为2.1K,则在小组抗(1K~3.3K)测量精度优秀,因此大阻抗测量,不能使用选用较小的Rfb

 同样的,当我们大幅度增大Rfb的电阻时,根据我们推导的运放输出(幅值)和阻抗之间的关系,会导致阻抗过小的时候运算放大器输出饱和的现象。

 取消小阻抗段,在10K到100K测量的过程中非常非常的线性(高到可怕)

 综上所述,我们可以知道Rfb的阻值重要性,它决定着AD5933所能精确测量的阻抗范围,大阻抗时采用的Rfb稍大,小电阻时采用的Rfb稍小,大体上可以用Rfb~Rfb的十倍精确测量阻抗范围

 手册中提到,AD5933计算阻抗时需要一个增益系数(这里我认为1/增益系数可能是为了方便理解幅度取倒数)总而言之,要精确的计算阻抗需要幅度倒数乘上一个系数

 根据我们推导公式来看,最后的阻抗Z和RFB还有Vout呈现正相关的关系

 利用Matlab拟合幅度倒数和实际阻抗之间的大小,我们可以获得一个一次方程,以Rfb为7.4K为例,我们可以得到阻抗大小R和输出幅度倒数Z_的精确关系为:R = 79030*Z_-0.6151

  我们着重关注自变量的系数79030,并且统计各个Rfb对应的函数系数,进行关系计算。

 Rfb和系数P1的关系如图所示,非常非常的线性。

 有什么想要博主进行测试的项目欢迎留言。

嘉立创PCB

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