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[参考译文] LMC6062:pH 测量接口问题

Guru**** 2376610 points
Other Parts Discussed in Thread: LMC6062, ADS1119, LMP7721, LMP91200
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/1082746/lmc6062-ph-measurement-interfacing-problem

部件号:LMC6062
线程中讨论的其他部件: ADS1119LMP7721测试LMP91200

我设计了 pH 测量 AFE。
我正在使用 pH 传感器测量中获得显著偏移。  
但是,如果我连接 pH 校准器,那么我的回路将产生完美的输出。
似乎是阻抗匹配问题。
我正在使用 LMC6062运算放大器,其输出与 ADS1119 ADC 和其他 MSP430 MCU 相连接。


需要建议。

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    你好,Onkar,

    什么是“显著偏移”?

    你确定你的 pH 传感器仍然正常吗? 您是否使用不同的 pH 传感器检查了电路? 您是否使用全新的 LMC6062检查了电路?

    您是否已将保护环连接到任何电位? 浮动式安全环不一定能达到目的。 您是否在使用三轴电缆(如 LMP7721数据表中所述)?

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    您好,Kai,

    我说“显著偏移”是因为当我连接浸入4pH 缓冲液中的实际传感器时,我的回路测量的是8 pH,而不是4 pH,但 当我使用校准器时,测量的是4 pH。

    我总共使用了4种不同类型的 pH 传感器,所以这就是观察结果。
    防护环未连接到任何电位,其浮动。 传感器未附带三轴电缆。

    谢谢,
    Onkar

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    你好,Onkar,

    刚刚注意到您使用4.096V / 2 = 2.048V 偏置 pH 传感器吗? 这是相当多的情况,如果 LMC6062的电源电压不够高,您可以通过执行此操作来很容易地违反 LMC6062的共模输入电压范围。 请记住,根据 LMC6062的数据表,共模输入电压不得高于 Vcc - 2.5V。

    LMC6062的电源电压是多少?

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    LMC6062的电源电压为5V。

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    你好,Onkar,

    该数据表没有提供有关输入偏置电流与共模输入电压的任何附加信息。 但可能是在您的共模输入电压下,输入偏置电流正在上升,因此 pH 传感器负载过大。 是否可以降低 pH 传感器的偏压以进行测试?

    此外,您是否曾尝试将护罩连接到合适的电位?

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    您好,Kai,

    我将尝试通过更改分压器电阻器值来降低偏置电压,但在最终电路中,我需要2.048 VBIAS。
    是否建议将保护环连接到系统接地?

    -Onkar

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    你好,Onkar,

    您可以尝试将护罩连接到 LMC6062的引脚1。 但是,如果 pH 传感器电缆不包括在防护系统中,这将不会有多大帮助。

    由于存在稳定性问题的风险,防护并不是一项简单的任务。 您可能需要阅读以下内容:

    http://www.ti.com/lit/ug/snou004/snou004.pdf

    和:小心清洁印刷电路板!!

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    您好,Kai,

    是的,pH 传感器信号位于防护环内。  
    我将环连接到引脚1并查看结果。

    我阅读了上面提到的清洁流程,我会尝试这样做,但很难获得所有材料。  

    您是否有任何使用超声波清洗方法的想法? 我计划使用它 ,因为它对我来说很容易使用。  

    -Onkar

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    你好,Onkar,

    我认为超声波清洗是一种好的选择,但并不是迫切需要的。 使用刷子,只需花一点时间清洁印刷电路板。 但重要的是用除耕水冲洗阶段。

    带有特殊引脚输出的 LMP7721还有助于保持不需要的漏电流低。

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    您好,Kai,

    将防护环简单地短路到 LMC6062的引脚1时未能正常工作。
    现在我要切换到 LMP91200,这将花费不到两 台 LMP7721。


    在使用 LMP91200开始重新设计过程之前,是否有任何关于 PCB 布局的建议

    -Onkar

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    你好,Onkar,

    您是否尝试降低偏压?

    顺便说一下,由于 pH 传感器的输出通常是每 pH 单位在25°C 时59.16 mV,当 pH 值在25°C 时从0变为14时,输出范围是414 mV 到−414mV,我绝对没有理由使用如此高的偏压。 只有当 pH 传感器的电位上升和下降不均匀时,您才有可能在通电或断电期间损坏和破坏 pH 传感器。

    您甚至可以使用双极电源电压,如 LMP7721的数据表所示(您也不需要两个昂贵的 LMP7721)。 然后您根本不需要偏压,这是运行 pH 传感器的最安全方法。 正极电源很容易产生负极电源电压,特别是当只需要少量电源电流时。 TI 有大量的芯片在做这件事。

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    您好,Kai,

    我使用这种高偏压的原因是,根据客户的要求,将使用相同的电路进行 ORP 测量。
    对于 ORP,其电压在+2V 到-2V 之间,因此我使用2.048V 偏置。

    我只是试图避免电路中的负电压。 看来这是前进的道路。

    谢谢
    -Onkar

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    好的,我理解。 但我不会这样做,因为结果仅仅是 pH 传感器放大的性能不佳。

    想一想良好的 pH 传感器的成本以及应用危险偏压时的风险。 不,我不会这样做。 我只能使用零偏压

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    好的,明白了。