This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] OPA4388:为什么输出电压增大时输出失调电压会发生变化?

Guru**** 1630180 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA388, OPA4388, OPA2387, OPA2388, OPA333, OPA348, LP5907
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/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase

器件型号:OPA4388
主题中讨论的其他器件:OPA388OPA2387OPA2388OPA333OPA348LP5907

您好!

Marek 对我帮助很大、因为我对具有补偿输入和开关零偏移技术的 OPAM 的了解有限、因此我确认了我知道的和应该知道的内容。

但我在处理我身边的一些奇怪的东西。 这些东西有点复杂、因为传感器是热电堆、然后是嵌入式 NTC。

目前的情况如下:

  1. 在已知环境温度下、我在相同的环境温度下"关闭"传感器窗口到一个红外不透明表面  
  2. 2)开启放大器并等待失调电压稳定;NTC 值是环境温度(不匹配0.1°C)
  3. 偏移稳定在-10.99mV、+/- 194uV (LSB)
  4. 我将传感器指向300°C 的黑体、然后等待几秒钟
  5. 我在同一个表面以相同的环境温度再次关闭传感器
  6. 偏移增加至 -9.15mV、需要几分钟才能返回原始值-10.99mV

现在,在重新放置在不透明表面上之后 NTC 的测量显示出传感器温度的小增量,而传感器输出应该更负,这是“忙”(请原谅我说拉丁文:)。

是否有任何关于原因的建议?

谢谢

Maurizio

  • 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。

    您好、Maurizio、

    在步骤1中的热电堆配置中、您在室温下使用不透明的黑色遮光器建立了已知的背景热噪声。  

    在第4步中、您将热电堆传感器暴露在300C 的黑色主体上(273.15 + 300C = 573.15 K)、黑色主体包含广泛的热源、包括近红外(NIR)、MIR (主要)和 FIR。 热能会使传感器周围发热(如果您有敏感的红外温度计、您可能能够在传感器的 CAN 或封装处读取温度上升)、即使时间很短。  

    在步骤5中、您关闭不透明快门、红外曝光吸收的残余能量仍将辐射到热电堆传感器(通过红外反射)。 由于这是 NTC 热电堆传感器、因此 R 将随着传感器+周围温度升高而降低、并且运算放大器的 Vos 将在短时间内发生变化。 返回到之前的热平衡状态需要一些时间。  

    要解决此问题、您可以缩短不透明快门曝光时间、这可能会持续。 或者、您也可以将热电堆传感器嵌入热绝缘泡沫(发泡胶)或材料中、并仅在必要时将窗口的孔径部分暴露在黑体辐射源中。 或者、如果您想在传感器输出端获得一致的 Vos 和快速响应、可以在热电堆 CAN +热绝缘周围放置一个珀耳帖冷却器。 换句话说、您需要控制传感器的热环境。

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    您好、Raymond、  

    谢谢、请原谅我的延迟。

    我想知道您所说的内容、老实说、我和我的老板花了一些时间来设计光学+传感器布置、但现在它运行良好: 在参考黑体上、我们在50至500°C 的温度范围内具有优于1°C 的精度(当然、总体精度也会考虑黑体的不确定性!)。

    我们还需要了解(并加以分类)的是、我们在上电时观察到的失调电压的奇怪变化、以及稍后在测量温度时观察到的失调电压变化、尤其是在高温下。

    加电时,环境温度下的光学器件/传感器在同一环境温度下在不透明表面上闭合,14位 ADC 值的偏移值从-20开始,5分钟后稳定在-60左右.... 更快一些。 但随着时间的推移,它会移动+/- 10... 如果您愿意、使用 RTO 值时、偏移从  -3.66mV 开始、它稳定在-10.99mV、但变化缓慢、为+/- 1.83mV。  

    在测量过程中、通过从 ADC 获取的原始数据、我知道当暴露于高温物体辐射时、传感器体的温度会升高; 然后理论认为、当我将传感器指向环境温度物体时、传感器电压应变为负值、因为传感器体的温度高于物体。

    但恰恰相反、失调电压会变得更加正向、缓慢下降回原始失调电压、同时 NTC 温度也会降低!  就 ADC 而言、从-60开始、对于 高温下的物体、ADC 计数约为7000;对于再次闭合到不透明的环境温度表面的物体、ADC 计数约为-40。 光学器件完全接触由铝制成的传感器。

    我从 OPA388网站下载了 PSpice 模型、并在 Cadence 平台的 PSpice (C)软件中进行了传递。 我尝试了所有可能的模拟、但我没有发现任何类似的行为。

    一个可以帮助您更深入地猜测的事实是:如果我用固定电阻器替换传感器、失调电压看起来越来越稳定、但耦合的 EMI 和噪声也更低。

    注意:在采样频率为125Hz、频率超过25Hz 时、ADC 输出由具有80dB 衰减的31阶 FIR 滤波器进行滤波。   

    使用示波器进行分析并不容易、因为当探头接触测量点时、小信号和高阻抗网会传递噪声  

    感谢您的任何建议...

    Maurizio  

  • 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。

    您好、Maurizio、

    如果我用固定电阻器替换传感器、失调电压看起来越来越稳定、但耦合的 EMI 和噪声也更低。

    基于这一观察、我想说检测电路可能不是系统中最薄弱的环节。 它不可能是由1/f 噪声或类似运算放大器噪声引起的。  

    应用程序中有多个变量、不是您在设置中能够看到的问题、您需要逐个解决问题。 以下是我的一些建议。  

    1.请确保红外不透明挡板不会吸收大量 MIR 能量(在两侧用白色喷漆、使用 TiO2和 BaSO4材料等散射漆)。 如果障板吸收能量、则检测电路中的 Vos 将在周围徘徊。  如果黑体光源和检测距离较短、您可以考虑双屏蔽红外路径。  

    2.确保黑体光源不会加热房间(比如一个小房间)。  是的、它可能是这样敏感。  

    3.确保在进行测量时室内的交流系统已关闭。 是的、它可能是这样敏感。 减少房间内的空气流动或空气循环将会更好。  

    4.确保黑体光源在 PID 控制环路(精密温度反馈)中的精度优于热电堆检测器。 确保黑体温度随时间的推移保持一致。     

    顺便说一下、探测器前面是否有窄带光学红外滤光片。 或者、您只需监控来自黑体热源的任何 IR 特征(NIR、MIR 和 FIR)。  

    如果您能够在运算放大器的输入端为我提供测量的输入电压、我可能能够查看它是否获得正确的输出(根据您的注释、运算放大器工作正常、 除非您无法解释热电堆检测器输出端 Vos 的漂移或变化)。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    您好 Raymond、

    感谢您的回复。

    关于第2点和第4点,即使我考虑到你的建议,也与我的问题无关。 在任何情况下、BB 的总不确定度为1.0°C、最高为100°C、最高为1.5°C、最高为500°C

    关于第1点、我也曾想过:光学套筒是黑色的、现在不确定 使用了哪些材料、但我认为传感器之前路径中的"正常"黑色氧化、传感器周围是裸铝。 硅涂层透镜和传感器窗口之间有3个挡板。 传感器窗口有一个滤波器8-14nm。 当然、当测量的温度较高且距离接近(100 mm 或更小)时、惯性会更高。 我已经安排了精确的套筒温度测量、但尚未完成:原因很简单、传感器"卡在套筒中"、因此它的温度非常接近传感器的温度、这种安排更稳定。 怀疑可能是套筒的材料:有些字面意思是铝,有些则是钢. 但铝的制造更容易、那么我们现在已经选择了它!

    通过分析原始数据、我发现当我在环境温度下将传感器从 BB 移至表面时、NTC 值开始随着 SON 而下降:如果套管吸收了相关能量、则温度不应以太快的速度下降...即使它具有指数衰减。 计算出的温度是热电堆电压(在 OPAMP 输出端)而不是 NTC 温度的影响。

    因此 、我的扰动会考虑到、在高温环境下检测到的环境温度最高可高出5度、然后几分钟后恢复到"真实"值。 很抱歉、我没有仪器能够以必要的精度测量传感器输出端的 UV、因此我只能依赖 OPAMP 输出。

    无论如何,与你的讨论开辟了其他途径,我已经知道,但尚未考虑到最可能的原因.... 让我进一步研究高温下的变化....

    … 但加电时间又如何呢? 为什么需要将偏移分钟数设置为稳定值?

    Maurizio

  • 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。

    您好、Maurizio、

    为什么需要将偏移分钟数设置为稳定值?

    根据您的描述、MIR 范围内有8-14um NB 光学滤波器;光学入口轴上有黑色漆。 我不确定黑色是正确的表面。 黑色往往会吸收所有波长的光、因此红外入口管在暴露于黑体辐射源时自然会保留能量。 当热源被阻断时、光路的入口会趋向于停留。 因此、我会检查光路的影响(在暴露于光源后冷却光管或在其周围放置一块冷毛巾(黑色不会明显反射光、但它会从残余热能中辐射热量、 这可能是运算放大器输出端 Vos 漂移的根本原因。 在这种情况下、IR 反射的影响最小。)  

    由于热源和检测器的距离仅为1米、因此如果黑体的辐射直径较大、则必须将所有不需要的能量从黑体源反射出去。   

    但加电时间又如何呢?  

    您是说 OPA4388在上电后的稳定时间吗? 捕获的规格是 OPA4388的稳定时间、单位为微秒。   观察到的现象在几分钟内就会出现。 此外、当您使用固定电阻器替换热电堆传感器时、OPA4388输出稳定。  

    下面是有关热电堆传感器的另一个注释。 NTC 热电堆传感器的电阻与温度间的关系可能具有 曲线特性、如下所示。 如果您查看温度校准曲线、您将看到20-25°C 左右的 R 变化(斜率)远高于100°C 或500°C。 换句话说、R 变化在室温下更敏感、例如20-25°C、您将看到放大器的输出也会对变化更敏感。  在100C 或500C 时±1°C 可能不会显著改变传感器的电阻、但 室温下±1°C 将显著改变电阻(请参阅室温下的 Vout 波动)。  

    我不知道热电堆传感器的工作温度范围。 如果温度范围是在25°C 至500°C 范围内测量的、则需要将工作环境或测量环境稳定 在25°C 以下。 如果运算放大器的失调电压有很大变化、例如在25C 时、数据点将影响校准温度高达500C 的曲线拟合的质量。  

    如果温度传感器的温度范围介于100C 至500C 之间、则25°C 时的 Vos 变化可能不显著。 所有应用都需要在100°C 至500°C 的温度范围内进行校准、并在温度范围内进行曲线拟合。 当然、Vout 数据点可以从70-90C 开始、以便在整个范围内实现精确的曲线拟合。  

    我希望我的解释对你有所帮助。  如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    非常感谢大家的讨论、Raymond。

    关于轴的颜色、墙壁必须不会反射传入的辐射、否则 FoV 之外的源也会影响测量; 我看到的所有入口轴都是亚光黑色(用于测量耳发热的医用温度计、不同之处在于、但我的情况并非如此)。 一个不同的事实是辐射路径后部件的颜色:在这种情况下、裸金属的辐射率较低(0.3 - 0.1)、因此更好。 我不想让您烦恼地告诉您设计入口轴所需的时间太长,因为有关光学器件的书籍是在其他类似轴上应用规则的...  

    该问题与传感器本身无关、在我上电时以及测量期间都存在该行为、如所述。 另外,如果我把手放在传感器前面,输出需要很长时间才能像以前一样再次变为... 在温度高出几度的情况下、有多少能量可以从手部吸收进气轴?

    它就像在某个地方有一个隐藏的电容器... 我损坏了 OPAMP,除了偏移校正之外,它工作正常。。 您是否注意到过类似的情况?

    为了消除对 NTC 的任何怀疑:其测量电路与传感器完全分离。 NTC 连接在恒流发生器和 GND 之间、单位增益 OPAMP 的+输入连接在 NTC 上、因此 NTC 值不会影响热电堆输出。

    Maurizio

  • 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。

    您好 、Maurizio、

    在温度高出几度的情况下、有多少能量可以从手部吸收进气轴?

    我认为最好将设置图像发送给我。 我无法按原样解释您的现象。 此外、请向我发送热电堆模型或 数据表 、以便我了解传感器。  

    如果您不想在公共论坛中发送、请通过 E2E 论坛申请"友谊"请求、我们可以私下交换信息。  

    如前所述、如果使用固定电阻器替换传感器(热电堆传感器室温下的等效值)、则 OPA4388的输出稳定、这意味着电路不会出现问题。 电路的 BW 似乎很高、且电路稳定。  基于 Marek 的建议。

    如果我将手放在传感器前面、则输出需要很长时间才能像以前一样再次变为  

    如果您用一块纸板而不是用手进行相同的实验(前面没有热源)、会发生什么情况。 我有兴趣知道。  

    它就像在某个地方有一个隐藏的电容器...  

    我相信有一个解释,但我目前没有答案。 我们需要缩小根本原因。 它是由运算放大器配置造成的吗? 还是由传感器和/或环境导致的?

    请按照您的建议告诉我最后一次实验的结果。 您可以一次引入一个相关变量并找出根本原因。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    大家好、Raymond、  

    我也在这里附上原理图,没有秘密你可以在任何地方找到同样的概念…  

    实际上、我有 OPA4388、其中我使用3个部分(第4个部分具有 GND 输入)、但最后一个部分将使用 OPA2388或 OPA2387、供应链允许。

    该传感器是来自 MEMS Frontier 的 MTP10-B6F8传感器、类似于同一段和鉴定的其他传感器。  

    如果您使用一块纸板进行相同的实验、会发生什么情况

    它与不透明表面非常相同:纸板温度是环境温度和传感器体温度、然后输出是偏移值(不稳定、我想理解的问题)

    感谢您的任何反馈。

    Maurizio

  • 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。

    您好、Maurizio、

    我需要您提供更多信息。 我需要知道您的红外传感器的工作温度范围和电压范围(图表将会很好)。  

    首先回答这个简单的问题:这个 C5是否真的需要?

    是的、它需要它。 如果 VCC_AN 电源(3.0V)发生瞬态事件和/或高频噪声和/或高纹波电压、1uf 值将使 U1的输出稳定。

    下面的电路是3uA 恒流源:

    V_NTC = 3uA*Rntc (1 + 510Ω Ω/ 100kΩ Ω)= 3uA* Rntc、其中 Rntc 是热电堆电阻、而100kΩ Ω 代表大约25C。  

    以下电路模拟恒定3uA 电流模式。 OPA348在室温下具有1-6mV 的 Vos 电压、因此对于应用而言可能不是一个好选择。 OPA333或 OPA388可能是用作缓冲器的更好选择。  

    下面的热电堆电路在电压模式下运行:

    我认为电流红外检测电路具有可能过高的增益(591.2V/V)、您可能无法在整个温度范围内的线性区域中运行。 一旦我有了设计要求和仿真、我将进一步评论它。  

    我仿真了我可以从数据表中找到的内容、看看这是否 满足要求。 我可能需要平衡输入阻抗、但稍后可以尝试。  

    e2e.ti.com/.../OPA388-thermopile-11052021.TSC

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    您好、Maurizio、

    输出是偏移值(不稳定、我想理解的问题)

    我昨天进行了热电堆仿真、我不确定这是您在应用中的配置方式。  

    使用叠加方法推导 Vout 的传递函数、这是查看电路中相关性变量的方法。 在此设计中、我使用 NTC 为 OPA388的 Vin-和 Vin+输入生成偏置电压。 下面是传递函数的派生方式。  

    1.将 Vntc 节点短接至接地端,以红色椭圆形标记,假设在室温下测量的 VTP = 0。 因此,Vout_1 =-Vcomp*(R1/F4)。

    2. Vcomp 节点对地短路,以蓝色椭圆形标记,假设在室温下测量 VTP。 因此 Vout_2 = Vcomp*(1 + R1/R4)

    总体 Vout = Vout_1 + V_OUT2 =  -Vcomp*(R1/F4)+ Vcomp*(1 + R1/R4)=  -Vcomp*(R1/F4)+ Vcomp + Vcomp*(R1/F4)= Vcomp

    根据上述传递函数、OPA388的输出电压取决于 Vcomp 节点、其中 Vin+= Vcomp + VTP、VTP 是热电堆产生的电压。  

    您的指示 VTP 未在硬纸板实验中变化、然后 Vin+= Vcomp = NTC 热敏电阻产生的电压。 这意味着、如果 Vcomp 信号和 VTP 信号不发生变化、则 Vout 不应在这种情况下发生变化。  

    您的问题是、Vout 在硬纸板实验中波动、此时没有黑色车身热源。 根据上面的仿真、Vcomp 是  MTP10-B6F8热电堆传感器内 NTC 的函数。 如果热电堆的内部温度没有变化、则 Vcomp 不会改变、除非3uA 不是稳定的电流源。 我假设您使用的电路与上述电路相同。   

    您的原始电路配置稍有不同。 该电路的增益可能过高、并且具有两个偏置电压(156.25mV 和 V_NTC 电压)。 如果两个偏置电压稳定、则在未检测到 VTP 信号时、应在 OPA388的输出端观察到低电压数值(不应如您所述波动)。 因此、我不知道正在发生什么情况、除非电路配置不同。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    您好,Raymond,谢谢。。

    请查看以下内容!

    [引用 userid="423757" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase/3889393 #3889393"]除非您的3uA 不是稳定的电流源[/quot]

    生成恒定电流的电路由 LT3042 (在最终的 PCB 中、我将使用 LP5907)供电、该电路经过良好的去耦: 然后、可能的变化来自电压稳压器的温漂和电流设置电阻器的50ppm/°C (这些变化和 NTC 感应电路的所有其他变化都可以忽略不计!)。 证据是从 ADC 读取的值、该值是稳定的)。 同样、V_NTC 不会在模拟电路中与 V_obj 混合它在由 ADC 转换后由 SW 进行处理

    [引用 userid="423757" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase/3889393 #3889393"]

    您的原始电路配置稍有不同。 该电路的增益可能过高、并且具有两个偏置电压(156.25mV 和 V_NTC 电压)。 如果两个偏置电压稳定、则在未检测到 VTP 信号时、应在 OPA388的输出端观察到低电压数值(不应如您所述波动)。 因此、我不知道正在发生什么情况、除非电路配置不同。  

    [/报价]

    正如我刚才所说的、V_NTC 未连接到 V_obj 的放大器电路(传感器热电堆部分的电压!)、从我在上一次答复中发布的电路可以很明显地看出。  

    [引用 userid="423757" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase/3888278 #3888278"]

    我认为电流红外检测电路具有可能过高的增益(591.2V/V)、您可能无法在整个温度范围内的线性区域中运行。 一旦我有了设计要求和仿真、我将进一步评论它。  

    [/报价]

    我使用的电路与数据表"建议"解决方案不同。 在任何情况下、NTC 在周围环境温度下的功率都为~ 90uW (整个范围从-20°C 时的900uW 到+60°C 时的9uW)。 温度过低、无法显著升高;更合理的是光学轴的影响、即使在测量手温时很难相信它!)

    光轴的信号显著减少:我用 BB 制作了一个新的查找表、因为信号比纯传感器低大约10倍、原始表不能线性拉伸、但需要通过多种方法进行调整。 对此,我已经说过,测量是非常精确的,唯一的问题是偏移量随上电而变化,以及传感器(在光轴内)指向温度不同的其他物体时。

    ------------------------------------------

    根据您的理论、使用固定电阻器时、失调电压看起来非常稳定! 当我在传感器仿真电阻器上并联1uF 电容器时、效果更好(即使我有一个 FIR 数字滤波器、在高于20Hz 的频率下衰减约70dB (通带0-5Hz 中的纹波为0.01dB)。

    因此、很明显、我必须在 安装传感器的情况下进行安排。 传感器"路径"中可能引起的 EMI 有哪些影响? 目前我正在使用一个“动态”板,等待工厂提供更好的安排...

    再次感谢

    Maurizio  

  • 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。

    您好、Maurizio、

    V_NTC 不会在模拟电路中与 V_obj 混合、 它在由 ADC 转换后由 SW 进行处理

    好的、V_NTC 和 V_object 电路是分开的。 如果3uA 恒流可以驱动6.6kΩ Ω、 50kΩ Ω 或100kΩ 6.6kΩ Ω 固定电阻器,并且得到3.0ua*=19.8mV、150mV 和300mV,那么3uA 电流源将是稳定的,请参阅下面橙色框中的驱动电路。 让我们排除这个变量。 我回忆过、您提到了固定电阻器的输出。

    NTC 的发热可以忽略不计。  

    并且光轴的信号显著减少:

    是的、它将显著减少传入的 MIR 信号。 由于黑体辐射未进行准直、因此设置会掩盖传入的信号、因为配置会限制热电堆传感器"可见"的视场。  

    唯一的问题是失调电压随上电而变化、以及传感器(在光轴内)指向不同温度下的其他物体时。

    我有疑问。 当传感器指向与 环境温度不同的物体时、您为什么认为 OPA4388的输出应保持稳定? 通过查看下图、热电堆的输出电压将发生变化、因此 OPA4388运算放大器的 Vout 也应发生变化。

    当检测器出现完全预期 FoV 且 Tamb=25C 时、MTP10-B6B8的响应曲线被表征。  因此、OPA4388的 Vout 将发生变化。  

    回到您最初的问题:您怀疑可能存在一个 RC 时间常数、影响  MTP10-B6B8的响应或 OPA4388在返回 Tamb"平衡状态"时的响应。  我认为我需要查看您的实际测试设置(向我发送测试设置图像)。  

    我的仿真表明您的增益过高。 如果将 Vbias 电压加倍、从156.25mV 增加到300mV、Vout 将不会那么容易地饱和。 将 R6从10kohm 更改为20kohm 或稍高一些。   

    测试参数为:VTP 以±500uVpp 运行1Hz,增益设置与初始设置相同。  

    e2e.ti.com/.../OPA388-thermopile-no-NTC-11082021.TSC

    请确认这是否是您的问题。 当运算放大器达到饱和状态时、"返回"线性状态需要一些时间。  

    最棒的

    Raymond

  • 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。

    您好 Raymond、  

    以下是我的观点。

    [引用 userid="423757" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase/3891312 #3891312"]当传感器指向与 环境温度不同的物体时、为什么认为 OPA4388的输出应保持稳定?

    抱歉、不要这么说! 我可能会被误解、因此我重复这些操作。

    1. 我打开设备电源并将其连接到远程 BT 客户端(读取 ADC 时不会因电线或位置或...而造成干扰)
    2. 我让它在环境温度下保持稳定、使红外轴在环境温度下的不透明表面上闭合;我从 NTC 和 obj 传感器读取 ADC 数据(SW 计算 V_obj - V_bias 之间的差值)
    3. 一旦 NTC 稳定且 obj 接近稳定(+/1或2 LSB)、obj 值必须为偏移值、因为热电堆指向同一(环境)温度下的表面;BTW、为了稳定这些输出、它需要大约10到15分钟  
    4. 我将传感器指向一个众所周知的表面温度:黑体出口;片刻之后、obj ~稳定且 NTC 移动了1或2 LSB。
    5. 我再次将轴关闭到环境表面:片刻之后、obj 应该类似于之前获取的偏移值、但它更高10个 ADC 步长或更多

    就这些!

    [引用 userid="423757" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1048680/opa4388-why-output-offset-changes-when-output-voltage-increase/3891312 #3891312">我的仿真表明您的增益过高。 如果将 Vbias 电压加倍、从156.25mV 增加到300mV、Vout 将不会那么容易地饱和。 将 R6从10kohm 更改为20kohm 或稍高一些。[/引述]

    您在图中看到的输出电压是在传感器完全覆盖正交红外辐射的情况下获得的;轴减少了增加 D:S 的辐射量(以便在与要测量的物体实际距离处有一个小点)。 因此、最大温度下的传感器输出值、包括一些容差)为4.8mV、为了充分利用 ADC 的整个范围、增益为2800/4.8 = 583.3; 我使用仓库中已有的电阻器组合、因此我的增益为591.2、稍后可以使用最终轴和传感器板进行调整。

    ----

     我们开发了新的配置总成轴+电路板、将传感器置于"法拉第笼"中、以最大限度地降低感应 EMI 的影响(我已经告诉过您、当我尝试通过示波器观察时、情况会随着探针接触信号而发生变化)、但新电路板尚未准备就绪、 我在等它!

    因此、偏移电平的变化可能会对传感器的热电堆部分产生不必要的影响、即使我看不到 MEMS 应用手册中的建议电路也是如此。

    谢谢、现在我没有什么真正的新东西、但我希望很快能提供更多的信息!

    Maurizio

  • 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。

    您好、Maurizio、

    请在您的设置中修改以下三个部分,并让我知道您在修改后的结果是什么。  

    1.拆下热电堆探测器前面的孔径管。 只需将探测器与现有传感器集成在一起即可。 实际上、设置图片可能会有助于包含您的黑体光源。  

    2.移除与301kΩ μ F 并联的100nF 电容器 CF。

    3.将 R6电阻器从10kΩ Ω 增加到20kΩ Ω。

    检测器的时间常数为32msec、因此很难解释10-15分钟的稳定时间。 探测器的电容应约为744nf。  

    您的1LSB 电压分辨率是多少? 是10位、12位还是16位 ADC? 您能否通过使用6.5或7.5数字高级 DMM 检查运算放大器的输出来确认 ADC 转换和精度? 我想确保 ADC 正常工作。

     波长范围为8-14um 的二氧化碳吸收峰值、但热电堆检测器不应具有检测该级别分子振动的灵敏度。 除了消除可能的影响变量之外、我几乎没有任何想法。    

    最棒的

    Raymond  

  • 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。

    大家好,感谢您花时间和我在一起....

    关于这个问题、当我测量不同的温度时、我与制造商进行了交谈、制造商告诉我"这是正常的"   、因为堆叠热电偶的膜是从外部红外加热的(当然是!) 需要一些时间才能恢复:预热时间短、恢复时间长。 目前,我仍在等待有关32毫秒时间常数的回复,即使我担心它是预热时间常数... 虽然冷却时间常数可能不同(通过测量、它应该是不同的!)。

    因此、我的问题现在仅限于上电时和稳定时的失调电压变化

    这会将所有东西置于不同的光线下  

    在任何情况下、我都将在新电路板出厂前等待、然后再处理这个问题:如果使用固定电阻器、偏移是稳定的、问题 在于传感器。  

    我害怕会有这么多人和这么多时间参与... 该制造商看起来很好、随时提供免费样片... 等等  
    Maurizio
  • 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。

    您好、Maurizio、

    我的问题现在仅限于从上电时到稳定时的偏移变化。

    我现在看到您的问题。 以下是一些建议。  

    1.改为不同制造商的热电堆探测器。  

    2.正如我从 Get-Go 回复的那样,用珀耳帖冷却器冷却热电堆传感器。 这将从检测器中去除"不需要的"能量、并快速稳定感应接口。 如果这是电池供电设备、则很难实施、因为珀耳帖的加热/冷却效率较差。   

    3.更改为不同类型的红外传感器,如热电探测器、PbSe 探测器或 PBS 探测器。   

    我现在将关闭此查询。 如果您有其他问题、您仍可以重新打开此主题或通过 E2E 论坛创建新主题。  

    最棒的

    Raymond