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最新消息| 使用新型單芯片AD轉換器實現測量系統設計 | 2022-05-03 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://m.elecfans.com/article/898340.html" 典型應用AD7719提供完整的模擬前端，可使用溫度，壓力和其他傳感器實現低頻測量。例如，在稱重應用中，除橋接傳感器的主要變量外，可能還需要監測次級變量（如溫度），以補償橋梁屬性隨溫度的變化。傳統的sigmadeltaADC在前端使用帶有集成多路復用器的單個轉換器來測量多個輸入變量。這意味著最終用戶必須切換前端的通道來測量次級變量;因此，當切換輸入源時，測量速度受到與數字濾波器相關的穩定時間和等待時間的影響。在sigmadeltaADC使用二階調制器和三階數字濾波器的系統中，步進輸入的輸出建立時間是數據速率的三倍，以便完全刷新與之前相關的所有數據的數字濾波器。渠道。這可以大大降低這些應用中可實現的系統吞吐量。AD7719通過并入兩個獨立的ADC通道來克服這一問題。主要變量和次要變量同時轉換，并且兩個測量的輸出數據可并行獲得，從而避免了與多路復用數據采集系統相關的延遲。此外，片上電流源可用于激勵溫度傳感器，如熱敏電阻或RTD，用于溫度監測。低功率電池供電稱重系統中第二個常見問題是在待機模式下前端傳感器不必要的電力消耗。AD7719的片上低側電源開關可以通過在低功耗模式下斷開傳感器的電源來解決這個問題，從而大幅節省功耗。稱重應用的另一個問題涉及校準：它應該多久發生一次？由于AD7719經過工廠校準，信號鏈在其實現中采用斬波方案，因此增益和失調漂移降至最低，從而無需在現場進行校準。當AD7719用于稱重應用時，這是一個關鍵的性能優勢（圖4）。在圖4的電路中，主通道監控橋式傳感器，次級通道監控溫度熱敏電阻的意思。橋式傳感器的差分輸出端子（OUT+和OUT-）連接到差分輸入端子AIN1和AIN2。當使用5V激勵源激勵時，靈敏度為3mVV的典型電橋將產生15mV的額定滿量程輸出。電橋的激勵電壓可用于通過合適的電阻分壓器直接為ADC提供參考電壓，以便利用輸入的全動態范圍。由于該實施方式是完全比例的，因此激勵電壓的變化不會在系統中引入誤差。如圖所示，電阻值的選擇，20k和12k，當激勵電壓為5V時，為AD7719提供1.875V基準電壓。主通道編程增益為128，滿量程15mV輸入范圍對應于傳感器的全輸出范圍。稱重應用的關鍵要求是盡可能地抑制交流電源頻率分量（50Hz和60Hz）。通過對AD7719進行編程，可以獲得同時50Hz和60Hz的抑制，輸出數據速率為19.8Hz。AD7719配置增益為128，更新速率為19.8Hz，可實現13位峰峰值分辨率。通過降低更新速率或在控制器中執行額外的數字濾波，可以提高峰峰值分辨率。使用熱敏電阻和AD7719的輔助通道測量溫度。由半導體材料形成的熱敏電阻，高溫系數電路元件可具有負溫度系數或正溫度系數（NTC或PTC）。NTC熱敏電阻的作用類似于電阻器，其溫度系數通常為-3％至-5％C。在許多應用中，熱敏電阻具有高穩定性，高精度，小尺寸和兼容性的優點，并且具有競爭力的價格。它們響應速度快，是最靈敏的溫度傳感器之一。圖4電路的工作溫度范圍由熱敏電阻的選擇決定。使用Betatherm的1K7A1熱敏電阻，標稱電阻為1k，溫度為25C，采用200A激勵電流源，工作溫度范圍為-26C至+70C。在此應用中，激勵熱敏電阻的相同200A電流源也會為AD7719產生參考電壓。結果，激勵電流的變化不會影響性能，并且配置提供完全的比例轉換。這些應用中最常見的布線布置是4線力感應配置，以減少引線電阻對系統性能的影響。盡管驅動線的引線電阻會改變共模電壓，但它不會降低電路的性能。感應線的引線電阻并不重要，因為AD7719模擬輸入的高輸入阻抗導致這些線中沒有電流流過。但是，參考設置電阻必須具有低溫度系數，以避免溫度變化時參考電壓出錯。在AD7719上配置輔助通道，可獲得19.8Hz的更新速率，可獲得16位峰峰值性能。 關鍵字標籤：電子吊秤 |
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