[参考译文] INA333：应变仪放大器：归零和电桥激励

尊敬的 Paride：

我想使用5V 精密基准、但我认为50mA 对于任何电压基准来说都太大。 我可以选择什么替代方案？

我们可能能够减小通过惠斯通电桥传感器的电流、请参阅下图。 还有其他选项、但此选项可能更好、因为您可能还会降低惠斯通电桥内的 I2R 发热、但我不确定发热可能会很大。  

我不确定应变仪传感器是否能够在较低电压下激励。 如果不是、您可能需要进行一些调整。 例如、减少 R5并增加 R6串联电阻。  

还有其他选项、但励磁电压不会像基准电压那样精确。 您还可以使用精密运算放大器缓冲5V 基准电压、以增加5V 基准的拉电流。 您需要找到一个能够提供高达50mA 电流的运算放大器。 如果这是您想要选择的选项、请告诉我。  

我知道最好不要使电桥归零、但 INA333只有+/- 0.3V 的差分输入、并且只能通过电桥的初始不平衡来饱和。

请参阅以下主题、其中 Kai 谈到平衡传感器桥。  

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/975733/ina125-what-is-the-recommended-way-for-balancing-or-zeroing-inputs-from-a-strain-gauge-wheatstone-bridge-into-or-through-an-ina125-or-similar/3606322?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=zero%252525252520out%252525252520bridge%252525252520sensor#3606322

另一种选择是同时平衡电桥和对 INA333电路的输出进行调零。 (或校准 敏感应变仪测量值、需要进行染色仪校准以校准不需要的误差、例如温度、INA333的 Vos、电桥轻微不平衡、湿度等 您可以执行 两点 应变仪校准、以确保传感器的性能符合规格。 然后、如果需要确保测量精度、您可以在系统校准后检查传感器的已知力。   

e2e.ti.com/.../INA333-Strain-Gauge-08052021.TSC

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond

。

尊敬的 Paride：

我的系统在最大负载下的可感性为0.38mV/V  

是的、应用将需要最大程度地提高激励电压、以最大程度地提高总体变化、 即负载单元的增量约为1.9mV 或0.1815Ω μ V。  

在这种情况下、我可能不会使用 Kai 指出的电位器。 您可以使用电位器或电阻器框来检查所需值、并使用固定电阻器替换平衡电路、或在不使用电位器的情况下直接平衡惠斯通电桥电路。      这将需要更多时间、但您无需担心电位器中温度的热漂移(您可以在120Ω Ω(背负式)顶部放置计算得出的电阻器值、以便在检查惠斯通电桥的平衡后消除电路)。   

通常、这种类型的敏感测量是在受控温度环境或室内进行的。 如果最低环境温度发生变化、则电位计可能是可接受的。  就个人而言、我不在精密电路中使用电位器。  

对于如此小的信号变化、我建议使用不同的仪表放大   器、例如最新的 INA848或 INA818、因为您需要高增益。 INA848是一款具有超高 CMRR 规格的固定增益仪表放大器。 如果分析仪不适用于便携式或电池供电型应用、  INA848 或 INA818 将是更好的选择。 INA333非常适合低功耗和便携式应变仪应用。  

下面是在3线 RTD 测量应用中实现的比例式示例。  

 https://static5.arrow.com/pdfs/2013/11/24/3/19/23/744/txn_/manual/slau520.pdf

如果您有其他问题、请告知我们。  

最棒的

Raymond

感谢大家、我将尝试回答每一个问题：

放大器选择
选择 INA333是因为低温漂(优于 INA818)以及 TI 提供的此示例。 我认为1000增益是必须的、它允许几乎所有的5V 范围(2.5V 是零负载条件下的理想输出、-+1.9V 属于1.9mV 放大的1000倍)

电桥归零

根据您的建议、将在 PCB 上准备一个焊盘、以与电桥的一个臂并联销售低漂移电阻器

电桥激励和 ADC

我认为最好的选择是使用比例测量或伪比例测量。
首先、我不关心 ADC、因为计划只是放大应变仪、以便在外部侧杆中获得。
考虑到可能需要采集12个应变仪、是否可以使用 ADS1115模数转换器和基于 Arduino 的数据记录器来存储数据？
选择 ADS1115是因为他易于设置、并且在 Arduino Word 中提供了良好的文档。

再次感谢