Terwijl anderen zich vermaken met een zelfbouw dual-slope ADC, hou ik het maar bij een "gewone" 22-bit ADC, een MCP3550 die ik bij Voti vandaan heb. Nu moet je die 22 bits met een korrel zou nemen, want als je enkel positieve spanningen meet, hou je maar 20 bits over (0x000000 ... 0x1FFFFF). Evengoed ruim voldoende om --met een referentiespanning van 4194304µV-- tot op 2µV nauwkeurig te meten.
Wel, in theorie althans. Dat het in de praktijk wat minder is, zal niemand verbazen...
Om het onderste uit de kan te halen, heb ik deze maatregelen genomen:
15V -> spoeltje (+elco), 78L12, 78L09 en 78L05 in serie om de ADC te voeden.
TLC431 voor de referentiespanning.
Het geheel "ingeblikt" in dubbelzijdige printplaat.
Temperatuurregeling die alles op 44°C houdt.
Thermische isolatie rond het geheel.
Dat ziet er dan zo uit:

Er is ook een onderkant. Die ziet er wat rommeliger uit:

Hoe presteert dat ding? Hier wat meetresultaten:
Fluke ADC Verschil
1 1000799 1000996 197
2 1000807 1000987 180
3 1000801 1000993 192
4 1000789 1000969 180
5 1000797 1000985 188
6 1000791 1000983 192
7 1000786 1000979 193
8 1000783 1000981 198
9 1000804 1000989 185
10 1000784 1000969 185
Gemiddelde afwijking = 189uV
1 2000837 2000911 074
2 2000840 2000918 078
3 2000837 2000904 067
4 2000851 2000907 056
5 2000837 2000910 073
6 2000854 2000916 062
7 2000834 2000908 074
8 2000848 2000930 082
9 2000834 2000927 093
10 2000871 2000939 068
Gemiddelde afwijking = 072uV
1 3000487 3000494 007
2 3000487 3000488 001
3 3000461 3000470 009
4 3000458 3000475 017
5 3000492 3000509 017
6 3000455 3000478 023
7 3000481 3000483 002
8 3000469 3000480 011
9 3000466 3000485 019
10 3000484 3000503 019
Gemiddelde afwijking = 012uV
1 4000436 4000364 -72
2 4000430 4000365 -65
3 4000433 4000352 -81
4 4000413 4000351 -62
5 4000427 4000353 -74
6 4000447 4000372 -75
7 4000447 4000387 -60
8 4000485 4000421 -64
9 4000465 4000406 -59
10 4000485 4000411 -74
Gemiddelde afwijking = -69uV
Dat is, tussen 1V en 4V, een afwijking tussen +189µV en -69µV. Eerlijk gezegd is dat beter dan ik gehoopt had. De komende dagen ga ik nog wat testen uitvoeren. Als blijkt dat de afwijkingen bij verschillende omstandigheden (temperatuur, luchtvochtigheid, stand van de maan en de sterren) min-of-meer gelijk blijven, kan daar softwarematig een mouw aan gepast worden.
Maar ook zonder dat is de ADC bruikbaar voor mijn labvoeding. Bij het instellen van een spanning durft de werkelijke uitgangsspanning enkele mV afwijken. Als de AVR de uitgansspanning betrouwbaar kan meten, kan hij de nodige correctie uitvoeren.
Nu nog een vrije pin bij de AVR vinden...