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[参考译文] INA701:INA701 电流检测的较大误差超出预期

Guru**** 2893300 points

Other Parts Discussed in Thread: INA701, TI-SCB

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1641969/ina701-ina701-current-sensing-larger-error-than-expected

器件型号: INA701
主题中讨论的其他器件: TI-SCB

您好!

我将使用 INA701 EVM 板(带 TI-SCB)为客户评估 INA701。 我将在以下设置中进行测试:

实验室电源正极连接到校准的 DMM 的电流输入 (GW-Instek GDM-9601)
DMM 到 IN+的输出
通过连接到电源的 IN-和 GND 的电阻器仿真负载
EVM 板的 GND 连接到电源的 GND。  

在 100mA 到 1A 的范围内、INA 检测到的电流与 DMM 检测到的电流之间存在超过 3%的误差。 这在我看来比 INA701 规格所建议的要大得多。  

这可能是什么原因造成的吗?  

谢谢、Martin

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    嗨、Martin、

    您的设置似乎通常是正确的、因此与 INA701 相比、这很可能是 DMM 的配置方式出现问题。  以下是需要检查或尝试的一些操作:

    • 比较 DMM 的平均值和 INA。
      • 您可以增加 INA 上的平均值计算和转换时间以获得更稳定的结果。 如果 DMM 进行了大量的均值计算、而 INA 没有、那么如果电流出现波动、那么 DMM 和 INA 之间将存在很大差异
    • 确保 DMM 处于合适的电流范围内。  
      • 您提到误差介于 100mA 和 1A 之间。 如果错误消失在 1A 以上、则 DMM 可能自动切换标度/范围、这可能是问题的一部分
    • 确保 DMM 已校准。

    此致、

    Mitch

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    您好、Mitch:

    很抱歉耽误你的时间、这里很忙。

    需要说明一点:DMM 处于固定范围内、因此范围切换不会导致这种情况。 DMM 已校准。 我刚刚使用额外的串联 DMM 进行了重新测试、其读数在 3%的裕度内(实际上低于 0.1%)。

    实际上、3%介于 100mA 和 1A 范围之间、这并不意味着它只是在该范围内。 低于 100mA 时、它会变得明显更大、这可能低至分辨率。 我的测量值没有超过 1A、因为客户对此不感兴趣。  

    我从 INA702 中获取了 100 个样本(请参阅下面有关 EZShunt 应用设置的屏幕截图)、下载了 CSV 并在电子表格中对其求平均值。 DMM 显示的平均值超过 100 个样本。  

    我很有信心、DMM 不是问题(因为另一个串联的表示相同)。 我愿意相信 INA701 精度规格是真实的、但 DMM 读数和 EZShunt 应用程序读数之间存在很大差异。  

    我认为这可能是由以下原因造成的:

    -设置中的一些错误(这将是有趣的,因为电流不能在闭环中的任何位置)
    - EZShunt 应用程序中存在一些错误和/或设置不正确。 有关测量过程中使用的设置、请参阅下面的屏幕截图。

    我们如何确定这里出了什么问题?  

    此致、

    Martin Koster
    Sofrides IO

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    您好 Martin、

    您能否将 INA701 上的转换时间和均值计算设置设为最大值来重试? 此外、确保 INA 与电源、DMM 和负载之间存在良好的接地。

    此致、
    Mitch

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    您好、Mitch:

    会这样做、但您能解释一下 DMM 和其他人之间的良好理解是什么意思吗? DMM 是高侧电流电源的一部分、如果我将 DMM 的其中一侧连接到 GND、我们将获得从 SUPPLY 到 GND 的快捷方式...

    此致、

    Martin Koster
    Sofrides IO

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    嗨、Martin、

    Ya、抱歉、我不应该将 DMM 包括在该列表中。 重要的部分是使负载和电源接地与 INA 接地相同。 人们不与 INA 共享负载接地端是一种常见的错误。  

    此致、

    Mitch

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    您好、Mitch:

    是的、负载和电源接地应相同。 我已经发现在早期的 INA 项目:-) 我猜有限的 CMRR 和无限的 CM 可以导致有趣的问题...

    按照您建议的方式连接了设置、负载和电源之间接地良好。 但是...

    同时、我发现了另一条可能相关的线索。 到目前为止、我一直在使用 EZCurrent 工具中的“collect data“功能、有 100 个样本、使用按钮将这些样本导出到 CSV 中、并让 Excel 计算所述 100 个样本的平均值。 这会导致超过 3%的差异。  

    今天、我忽略了整个图形位、直接从寄存器映射中读取值并进行转换、假设转换因子为 190uA /LSB。 突然、差异非常明显、逐渐降至 0.1%以下、接近 1A 范围。  

    我觉得 EZCurrent 工具中有一个用于当前计算的错误。 总线电压似乎完全正常。 如果我查看该工具显示的图形、我会得到相同的印象。 例如、对于 50mA 处的电流设置、图中显示的大多数数据点都在 50mA 以上、下面几乎没有数据点。  

    有任何建议如何确认这一点? 我当然没有 EZCurrent 的源代码、所以不能在那里检查。 应该相对容易、便于您重复测试。

    另一个注意事项:INA701 2025 年 8 月数据表显示了 CURRENT 寄存器的两种不同的转换因子。 在 6.6.1.5 中 、它指定了 480μA、但表 7-4 指定了 190µA。 后者看来是正确的。 这是数据表中的错误吗?

    请赞美,再次感谢。

    此致、  

    Martin Koster
    Sofrides IO

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    您好 Martin、

    我查看了 GUI、发现有一个错误、原来使用的是 196、而不是 190。 感谢您的发现、我已在 GUI 中进行了更改、现在应该可以正常工作。

    另外、感谢您在数据表中找到误差。 值为 190 而不是 480。 我会提出一个请求来纠正这个问题。

    此致、

    Mitch

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    嗯、196 与 190 相比几乎是 3%的误差、对吧? 好的、很高兴我们已经解决了这个问题、感谢您抽出宝贵的时间和迅速的回答!

    此致、

    Martin Koster
    Sofrides IO

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    欢迎您!