[参考译文] INA125：INA125噪声故障排除

您好、Sandheep、

我注意到的一点是、2.5V 基准在 INA125U 上的噪声比 INA125P-大约为230mVPP 与20mvPP (在示波器上测量)高出很多。  

我怀疑您选择  的换能器会使 INA125U 的2.5V 基准过载。 来自 INA125U 的2.5V 输出电流为：2.5V/(700Ω μ 700Ω μ A)= 7.143mA。 器 件 Vref 输出电流的额定值仅高达5mA (如果您想使用2.5Vref 电压、1000Ω 类型的传感器将更适合 INA125器件)。  

基准电压噪声太高。 让我们假设数据表中最坏的75ppm/mA 情况。 当负载电流为5mA 且为2.5Vref 时、最坏情况下的值应为375ppm 或2.5V*375ppm = 937.5uV 或< 1mV。 对于2.5V 基准电压、测得的数字似乎非常高。 20mVpp 时、2.5Vref 负载调节为10mV/2.5 * 100 = 0.4%、230mVpp 的负载稳压器约为4.6%。  

当没有负载或轻负载时、2.5VDC 的 Vref 应是恒定的、而不会产生大纹波电压。  

另请检查整流后的5Vdc 电压纹波或 V+输入或引脚1处的5Vdc 电压纹波。 如果5Vref 电压稳定、请将其连接到惠斯通电桥中的应变仪、并观察 INA125U 的 Vout。   

我没有应变仪的灵敏度(mV/V)图。 电路增益配置为604V/V 封装是 INA125的一个示例、因为我不是您的传感器配置。 请确保这些参数在整个应用范围内有效。 。  

e2e.ti.com/.../INA125-Bridge_5F00_Amp-09292021.TSC

您是否会为此应用推荐不同的放大器？

请告诉我您的应用和要求。 是测量重量还是测量其他应用？ 如果您必须使用350Ω 型传感器、那么我们必须降低2.5Vref 中的电流负载或找到不同的仪表放大器。  

最棒的

Raymond

Raymond——谢谢你们的回应！  我想我昨天在连接和不连接应变仪的情况下进行了测试-并且看到了类似的噪声。  so...it 似乎不是 Vref 过载的情况(但我将在今天下午再次检查)。

应力计不用于直接应变测量、而是用于间接测量力。  线性应变仪安装在悬臂梁的侧面(尽可能远离中性轴)。  我正在执行两点校准(校准重量悬挂在光束上以及空载)、以便我可以内插(并外推)施加到光束的负载。  我可以使用1000欧姆的应变仪。  我可以将电路重新配置为使用 V 形2半桥应变仪。  因此、我通常很灵活...但我想看看是否可以提高(或至少复制)我的粗心但完全可以接受的原型的性能。  这是否为您提供了足够的信息来推荐替代放大器？

谢谢、Raymond！

桑德海普

您好、Sandheep、

我明白了。 请检查+5V 电源电压轨中的纹波电压。 INA125U 具有额定电压为120dB 的 PSRR。 在标称负载或使用条件下、其基准电压不应出现高纹波电压(120dB 相当于1uV/V 的噪声抑制比)。  

请确保 PCB 也很干净、并且电路板没有可能 耦合有害噪声的寄生路径。  在 LDO 和耦合电容器之后使用低 ESR 电容器。  

如果不确定、请向我发送+5V 电源和2.5V 基准电压的示波器截图。

最棒的

Raymond  

雷蒙德-

好的...进行了一些故障排除。  我认为我的5V 电源具有太多的噪声(规格是100mV 纹波)。  下面是我得出这一结论的方法：

	通道1：PCB1 Vref2.5 CH2：原型 Vref2.5 通道3：PCB2 Vref2.5 CH4：PCB2 5V 电源 如您在通道3/4中所见、Vref2.5高度依赖于5V 电源。
	通道1：PCB1 Vref2.5 CH2：PCB1 5V 电源 通道3：PCB2 Vref2.5 CH4：PCB2 5V 电源 同样、我的两个 PCB 都显示 Vref 的噪声取决于5V 电源噪声。
	CH1：原型24VDC 电源(壁式) CH2：原型 Vref2.5 通道3：PCB2 Vref2.5 CH4：PCB2 5V 电源 通过使用更清洁的电源(所有电源的壁式设计)、Vref2.5的噪声得以改善。
	CH1：PCB1 5V 电源 通道2：PCB1 Vref2.5 CH3：PCB1应变仪输出 这是由台式5V 电源供电的 PCB、我认为噪声是可以容忍的。
	CH1：PCB1 5V 电源 通道2：PCB1 Vref2.5 CH3：PCB1应变仪输出 这是由原始应用的5V 电源供电的 PCB (具有100mV 规格纹波)-东西再次变得有点吵。

因此、我将在明天使用更干净的5V 电源重新运行一些测试、以查看输出信号噪声是否有所改善。  您能就以下事项提出建议：

• 如果使用更干净的5V 电源时情况有所改善、那么我需要重新设计 PCB。  您对此应用的低噪声稳压器有什么建议吗？  我的 PCB 同时提供5V 和24V 电压。
• 由于我必须重新设计 PCB、您是否会推荐另一个放大器而不是 INA125？

谢谢、Raymond！

桑德海普

您好 、Sandheep、

您对此应用的低噪声稳压器有什么建议吗？  我的 PCB 同时提供5V 和24V 电压。

如果您的5Vdc 和24Vdc 电源直接从壁式适配器连接、则需要在"稳压"电压之后放置一些滤波器、这些电压包含大纹波电压和高频噪声。 您可以在24Vdc 稳压器之后直接生成5V LDO、其中5Vdc 的纹波和高频噪声可能会被 LDO 进一步衰减   

 您可以将 TPS7A20 LDO 置于现有的5V 直流电源之后、它可以调节和衰减现有的5V 直流电源、具有更低的纹波并消除高频噪声。 我尚未使用该器件、但这只是基于数据表的低压降串联稳压器。  

从示波器屏幕截图中可以看到、您的5Vdc 源包含各种高频噪声。 您可能需要放置低通滤波器来滤除5Vdc 中不必要的噪声(只要 纹波电压和高频噪声对于您的应用而言较低、则无需精确的5Vdc、5Vdc±5%至20%就足够了)。   

由于我必须重新设计 PCB、您是否会推荐另一个放大器而不是 INA125？

INA125仪表放大器(IA)可与1kΩ Ω 类型应变传感器配合使用。 350Ω 型应变仪可加载2.5V 激励基准电压。  

我们拥有许多高精度低电压 IAS、例如 INA333INA317 等。我们还为各种应用提供了大量高电压精密 IAS (高达36Vdc)可供选择、 请参阅以下链接。  

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/818894/faq-how-do-instrumentation-amplifiers-inas-fit-into-my-design/3031609?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=%5BFAQ%5D%20tamara#3031609

INA125是一款集成 IA、它包含可选激励基准电压。   INA333 INA317 和许多其他 IA 不附带内置基准电压。 但是、您可以选择已知的电压基准电压、例如 REF5025、 REF3025 或 REF6025、将其连接到配置中的运算放大器缓冲器、并将运算放大器缓冲器用作您的应用的精密激励电压和电流源。 如果您需要电路中的助手、我可以代表您进行仿真。  

如果您能够为我提供应变仪工作范围的电阻(R 减小压缩、R 增加张力)。 我可以仿真应变仪电路。 上述基准电压基于2.5VDC。 我认为您可能希望将应变仪的激励电压从2.5V 提高到5V、甚至更高、这将增加差分响应、并对感应应用中的负载变化更加敏感。 请检查供应商提供的应变仪工作建议。  

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond  

雷蒙德-

再次感谢您的回答。  我使用更干净的电源电压运行电路、输出比预期的要干净得多、因此问题得以解决。

但是、我想改善输出信号的变化。 遗憾的是、看起来我会一直使用350欧姆的应变仪、因此我认为我的主要选择是增加增益并增加通过电桥的电压。  我的计算器显示应变仪可承受15V 电压通过电桥(这应导致变化增加6倍)。  350欧姆电桥的总电阻为350欧姆、因此电流消耗为44mA。  您是否有15V、50mA+电压基准+运算放大器缓冲器的参考设计？  我的 DAQ 需要0-5V 信号、因此我需要将仪表放大器的输出偏置为2.5V (但如果我错了、请纠正我的问题、我可以使用标准电压基准、例如 LM4030、对吧？)。  

此外、对于输入范围高达24V 的5V LDO、您还有什么建议吗？

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

您是否有15V、50mA+电压基准+运算放大器缓冲器的参考设计？   

根据您的要求、我选择了 LM4030-4.096基准电压。 在基准电压为12.2935Vdc 时、350Ω Ω 惠斯通电桥的输出电流将约为35mA。 我在  3V/V 时为 OPA189配置了增益、请参阅下面的原理图。  

e2e.ti.com/.../OPA189-Vref-10012021.TSC

350Ω、350Ω 您将激励电压从2.5V 增加到12.2935V、电流通过每个 k Ω 会随着每个电阻器在大约0.11W 或(Δ V*(12.2935V/μ s) 700Ω^2时的功率耗散而增加。 如果您能够将惠斯通电桥电路安装在导热金属上、则这些电阻器的温度变化将同步。  

我的 DAQ 需要0-5V 信号、因此我需要将仪表放大器的输出偏置为2.5V (但如果我错了、请纠正我的问题、我可以使用标准电压基准、例如 LM4030、对吧？)。

让我知道您将使用哪种仪表放大器。 如果您需要仪表放大器的2.5V 基准电压、我们可以确定它。 理想情况下、您希望为 ADC 使用低电压 IA 或高达5.5Vdc IA。  

IA 中的 VREF 节点为低阻抗、在特性中需要基准电压作为拉电流和灌电流。 我相信 LM4030只能提供电流、因此您无法将其用于应用。 我们的一些基准电压 IC 能够拉电流或灌电流、然后您就可以使用它(例如 REFXXXX 系列)。  

在 INA333的数据表中的图33中、您将能够找到此基准电路。 您不必使用原理图中所示的电流源。 您可以使用 LM4030-2.5基准电压并配置运算放大器来驱动 IA 的 Vref 节点、其中 OPA333运算放大器缓冲器的输出配置为低阻抗节点、并且能够在其输出端灌入或拉电流。   

对于输入范围高达24V 的5V LDO、您有什么建议吗？

下面是有关固定5V 直流 LDO 的搜索链接。 我不支持这些产品。 如果您想获得建议、我将通过我们的直流/直流或 LDO 支持团队提交申请。  

要从24V 直流降至5V 直流、您需要考虑 LDO 或线性稳压器中的热耗散。  LDO 的输出到输入之间有19V 的压降。 如果 LDO 的工作电流很高(例如19V*100mA = 1.9W)、则需要注意转换器中的热耗散(LDO 或线性稳压器中的电压转换效率较低)。   

https://www.ti.com/power-management/linear-regulators-ldo/products.html?keyMatch=5V%20PRECISION%20LDO#p238min=0;24&p238max=24;48&p451max=0.5;0.75&p182=Fixed%20Output&p1154=5;5&sort=p634min;desc

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond

雷蒙德-

很抱歉，答复延迟--我的客户仍在等待有关他们希望如何处理的指导。  感谢您在故障排除和设计方面的帮助-非常感谢。

桑德海普

你好，Raymond --

我现在回到这个问题上、再次遇到 INA125问题。  这一次、我将对电桥使用外部激励(15V)、并已清理了5V 电源。  我仍在使用2.5V 基准将基准偏置到输出的中间。  下面是我的原理图(请注意、51欧姆 Rg 已替换为10k POT)：

我遇到的问题是输出(10/110信号卡在4+V 范围内。  应变仪上无负载(DMM 测量的电桥差分电压为0V)、我获得4.418-4.427V 输出(相对于接地)、其 Rg 范围分别为0至10k。  加载 DUT 不会改变输出、但我能够使用 DMM 测量高达6mV 的桥式差分电压。  

我已完成的故障排除：

• 我一直在上下运行高度计-输出变化只有几 mV。  
• 将电桥输入反向连接到 INA125 (例如交换的引脚6/7)-输出无变化。
• 更改了 INA125芯片
• 已确认所有引脚/位置的预期电压：
  • 1/2：5.1V
  • 3：0V
  • 4/5/14：2.493V
  • 6：7.5V
  • 7：7.5V
  • 8：4.139V
  • 9：4.139V (Rg=0)至4.234 (Rg=10k)
  • 10/11：4.427V
  • 12：0V
  • 13：1.23V
  • 15：2.482V (由于 V+仅为5.1V、因此削波失真)
  • 16：2.462V (由于 V+仅为5.1V、因此削波失真)

还有其他关于这里发生什么错误的想法吗？

谢谢！

桑德海普

啊，对不起，我想它-- Vin+和 Vin-需要小于 V+。  立即开始工作、谢谢！

你好，Raymond --

距离这里越来越近。  在零负载条件下、我的测试应变仪设置具有大约7mV 的差分输出。  浏览论坛(例如 、本文)和 XTR106数据表、我发现实现电桥"零"或平衡的最佳方法是使用类似这样的电路(来自 XTR106数据表)：

其中 R1 = Vbridge * Rbridge /(4 * Vtrim)且 R2<=R1。  一些问题：

1. R2打草机的公差是否重要？  
2. 合理的温度系数是多少？
3. 您能否确认上面的方程式正确吗？  具体而言、Vbridge 是桥上的电压、是吗？
4. 我使用的是3线应变仪(以抵消引线电阻的影响)。  您能否在下面的原理图中建议 R7的另一根导线连接在何处？  A 点还是 B 点？  或者、此桥平衡方案是否甚至与3线应变仪兼容？

像往常一样感谢您、Raymond！

桑德海普

雷蒙德-

此外、FYI...INA125输出将馈入0-10V DAQ 输入、因此我使用引脚15 (Vref5)将输出集中在5V。  我将调节增益、以确保最小/最大信号处于0-15V 的余量范围内。  您是否看到此方法有任何问题？

谢谢！

桑德海普

雷蒙德-

抱歉--还有一个问题。  我对连接到 A 点的 R1 (在原理图中为 R7)进行了原型设计-这似乎在平衡电桥方面工作良好。  但是、输出似乎漂移-并且不稳定：

我的原理图中的 R5和 R8都是10K 0.5W 25圈金属陶瓷微调电容器(Bourns PV36W103C01B00)。  这些电位计的温度系数为+/-100ppm/C、因此我至少可以用温度系数较低的固定电阻器替换 R8 (增益电阻器)。  但是、让电路/监测计稳定2小时后、它仍在上升、因此我不确定这是否是唯一的问题。

还有其他漂移源自何处的想法吗？

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

让我们在星期一返回您的其余问题。  

在零负载条件下、我的测试应变仪设置具有大约7mV 的差分输出。  

您的增益为4 + 60kΩ μ 51Ω= 1180.47V/V 当 Vos 为50uV (RTI -参考输入)时、输出电压(RTO)将为50uV*1180.47 = 60mV (这可能不是您的电流增益设置)

总之、INA125具有 Vos。 您知道吗？7mV 是由应变仪的不平衡电桥或 INA125的 Vos 导致的？

您的应变仪感应应用是什么？

如果应用用于重量或平衡测量、您可以在输出端将7mV 归零。 在平衡中、皮重 或 平衡上的键用于特定用途。 一旦 Vos 被移除、剩余的输出信号将与输入权重成线性比例。  

最棒的

Raymond  

雷蒙德——的确——周六，请休息一下！  (但感谢您的快速响应)

我对7mV 的评论不清楚-如果我用 DMM 测量电桥上的差异、我得到大约7mV (可能是-7mV)。  7mV 是 INA125的输入信号。  当我到达办公室时、我将测量增益电位器、但我认为增益大约为1000 (我可能可以使用稍小的增益)、因此初始输出为~7V 时、很难对输出进行零/皮重。  

星期一来到这里时、您能不能建议您如何判断7mV 是由不平衡电桥还是初始输入失调电压引起的？  

供参考...漂移进一步增大：

今天、我将用一个固定的、高精度、低 tempco (如果我可以找到一个)电阻器替换增益电位器来进行故障排除、然后我将监控引脚1、5和10/11上的电压、以查看我是否能够找出漂移源极。

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、  

R2打草机的公差是否重要？ 合理的温度系数是多少？ 您能否确认上面的方程式正确吗？  具体而言、Vbridge 是桥上的电压、是吗？

如果 R2是电位计、则容差不重要、但刮水器的分辨率很重要。 如 Kai 的图所示、电位计中点附近将是最佳位置。  

很难说出温度系数是多少。 如果 R2的温度系数接近应变仪的温度系数、则最好将电阻变化与温度一起跟踪。  

在下图中、零点或0.00mV 表示应变仪的平衡。 您也可以在温度范围内检查惠斯通平衡。   

还有其他漂移源自何处的想法吗？

根据您的规格，增益= 1000，Vref = 5V，15Vdc 的单电源电压：

漂移可能来自三个位置。  

应变仪产生的漂移或噪声。 如果电桥已平衡、并且您使用电池或低噪声电源运行、则在 这种情况 下漂移的原因可能很低(在低噪声环境中运行)。  

2.5V 基准电压。 请确保5V 基准电压能够拉 电流和灌电流、如下面的电路所示。 5Vref 需要与低阻抗节点保持稳定、并且必须能够拉电流和灌电流、例如运算放大器输出。 您可以使用基准电压 IC 的拉电流和灌电流、但 OPA333配置也很好、并且成本较低。 您不必像图33所示那样使用电流源。 例如、您可以在 OPA333或其他运算放大器配置中使用 REF3312或类似的温度相关电压基准。   

第三种可能是 INA125器件中的电压偏移。 由于 GAIN=1000、一个小输入变化有可能导致 INA125输出上的大变化。 假设 Vout = 5.146V、等于 Vout = GAIN*(Vin+- Vin-)+ Vref。 INA120U 的 Vos 高达 ±250uV (RTI 或参考输入)，如果增益=1000，Vout 可能会看到高达 ±250uV*1000 = 0.25V (RTO，参考输出)的失调电压，其中 Vout 将测量 Vout = Vref + 0.25V= 5.25V (最坏情况)。 这种固定偏移可以轻松地从应用中移除或置零。  INA125还存在其他温度漂移、但漂移相当低。  

我假设您的漂移测量是在室温下测量的。 如果是这种情况、我会随着时间的推移监控5Vref 电压、并确保其稳定。 INA125的 Vos 是可能的、但不应随着数据的显示而显著漂移。  

我将在单独的回复中回答您的其余问题。  

最棒的

Raymond

您好、Sandheep、  

您能否在下面的原理图中建议 R7的另一根导线连接在何处？  A 点还是 B 点？  

假设350Ω Ω 电阻器匹配；理论上、应变仪的标称电阻应为 350Ω Ω。 请尝试此操作。  

R7是连接点 E

2.导联 C 和导联 D (E 点到引脚7) 的长度和线规是相同的

3.匹配 R3 (E 点到 R3)和 R2布局以及导线长度。   

5.从 E 点到 A 点到针脚7的应变仪应与导联 C 相同，如第2行所示。   

如果这样做、您可能需要平衡应变仪(我不想在商用产品中使用电位计、因为它会随着时间的推移而变化、但它也具有它的优势)。  

以下是惠斯通电桥平衡情况下的图像：

我感觉 INA125的增益过高。 您的应变仪应具有电阻规格和  X  mV/V 的灵敏度、  重量传感器会在  每伏特标称(额定)重量下产生 X mV 的输出信号。 对于15V 激励电压、应变仪的输入应生成15V*(X mV/V)或最大15*X mV 应用中每个满重量刻度的力。 请确保您的增益1000适用于您的应变仪规格。  

通常、您只需要做一件事：增加电路增益或增加激励电压。 我不确定您的电路需要同时执行这两项操作。 如果您不确定、请向我发送应变仪器件型号、我将为您模拟线性关系。  

注意：应力计的电阻值会减小压缩力(例如)重量。 拉伸力将增加应变仪的电阻。   

请查看 INA125仿真中包含的内容。   

e2e.ti.com/.../INA125-Strain-Gauge-11152021.TSC

另请验证惠斯通的15V 激励电压在温度和时间范围内是否稳定。  

最棒的

Raymond

雷蒙德-

感谢您的回答。  注意事项：

• 我的 VPN 在周末出现故障、因此我实际上无法监控电压(Vref5和 Vout)、但 Vref 看起来稳定在4.993V。  VOUT 从5.007V 漂移至5.031V、我认为它已稳定。  我将再给它12个小时的监控时间、我们将看到。
• 系统由24V 电源供电、我使用精密稳压器为放大器电路获取低至15V 的电压。  因此电池电压下降没有问题。  15V 超出我的 DAQ 模拟输入范围、但我将使用分压器并间接监控15V。
• 5V 基准电压直接来自 INA125、我之前提到过 INA125是超稳定(且噪声较低)的基准电压。
• 我将看到我是否也可以监控环境温度。
• 虽然我使用的是应变仪、但我的目标并不是实际测量应变。  我有一些形状奇怪的设备、对其施加了负载。  设备无法安装称重传感器、因此我在设备上安装了应变仪、该应变仪将会产生最大的应变。  然后、我将执行两点"校准"(一个无负载、一个已知负载)以确定施加到设备的负载。  这种方法运行良好-我能够解析低至20gf 的负载、但漂移正在降低结果。  
• 我不清楚3线应变仪是如何连接到电桥的。  请参阅下面的更新图。  因此、我无法将 R7附加到您绘图中的 E 点。

所以，祝我在这种漂移中好运，希望明天一切都将顺利。

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

5V 基准电压直接来自 INA125、我之前提到过 INA125是超稳定(且噪声较低)的基准电压。

是的、问题是 Vref5端口仅用于提供电流、但需要 IAREF 或引脚5节点才能提供和灌入电流。 如果应用需要具有快速稳定时间、那么您可能需要缓冲运算放大器、例如 OPA187、一个零漂移运算放大器、它将非常稳定、请参阅下面捕获的图像。  

 然后、我将执行两点"校准"(一个无负载、一个已知负载)以确定施加到设备的负载。  

这是保证所采集数据质量的最低要求。 没有负载点校准可以消除 INA125的 Vos；满负载将验证已知的负载校准。 应变仪应在两个点之间呈线性运行。  

我不清楚3线应变仪是如何连接到电桥的。  请参阅下面的更新图。  因此、我无法将 R7附加到您绘图中的 E 点。

如果您想在以下原理图中配置应变仪、也可以。  

您需要确保以下电阻与右侧的 R2/R3的比率相同、= 1

在惠斯通电桥的左侧、R_L1 + R_G = R_L2 + R4、其中 R_L1 = R_L2、采用线长和量规线。 如果惠斯通电桥已平衡、( R_L1 + R_G)/( R_L2 + R4)=1。  

R_L3引线对于惠斯通电桥平衡不起作用、但我将确保两个绿色标记框之间的引线具有相同的电阻、这将消除进入 INA125输入的差分模式信号。  

如果应变仪的工作环境有噪声、您可以考虑在 INA125之前实施差分和共模滤波器。 在进行仿真时、差分和共模 LPF 配置为大约800Hz。  

注意：如果实施了差分模式滤波器、则两个绿色标记框中的匹配引线电阻不再重要。 几欧姆除以10kΩ Ω 会产生非常小的误差。  

e2e.ti.com/.../INA125-Strain-Gauge-11162021.TSC

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond

雷蒙德-

我认为漂移与温度相关：

请注意、电压和温度被标准化为各自的平均值。  我的电路有些封闭(以减少循环空气的影响)、但交流/加热器必须在数据#1750附近启动。  您可以看到 Vsupply 和 Vref 稳定且噪声极低。  输出电压和温度变化量大。  让我们看看它们之间的关系：

因此...我将执行以下操作：

1. 使用具有我可以找到的最低温度系数的增益和零电阻器。
2. 将这些电阻器放置在远离电桥电阻器的位置(看起来会产生一些热量)
3. 将电桥电压从15V 降低到10V、以将产生的热量降低~45%
4. 使用热像仪来识别其他热组件-并使增益和零电阻器远离

如果您有任何其他建议、请告诉我。

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

是的、您的电阻器可能存在自热问题。 700Ω 15V/μ s = 0.02143A 或21.43mA、350Ω μ A 上的热耗散 为0.161W。 ((0.02143^2)*350)，这是一个用于薄膜或层压式应变仪的批次。  

激励电压为10V 时、应变仪和电阻器的功耗约为0.071W。

您可以将 INA125的输入短路、并查看 INA125的电路是否在时间和温度范围内保持稳定。 如果确实如此、则问题可能出在传感器的前端  

请告诉我最新的结果、我希望您能够解决漂移问题。  

最棒的

Raymond

雷蒙德-

我使用的应变仪是微测量(VPG) MMF404148 (似乎也称为 C4A-13-235SL-350-39P)。  根据 VPG 应用手册的建议、15V 在可耐受范围内、尤其是因为应变仪安装在热质量合适的铝组件上。

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

好的、我看到、如果传感器粘在感应物体的表面、那么它不应该有发热问题。 如您所示、350Ω Ω 平衡电阻器应具有低温度系数、以便惠斯通电桥在时间和温度范围内保持平衡。   

随附的是 VPG 技术手册、其中介绍了350Ω 与1000Ω 换能器的优缺点、请参阅文章第8页中的测量仪表电阻。  

http://www.vishaypg.com/docs/11055/tn505.pdf

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond

雷蒙德-

是的、我本来希望使用1000欧姆的传感器、但 DUT 的尺寸/形状显著限制了我的选择。  我一直在运行测试、以确定电路中的哪个元件导致了这种基于负温度的漂移。  DUT/监测计组合、归零电阻器(R7)显示 Vout 随温度升高、因此这些不是问题。  

随着温度的升高、增益电阻器对 Vout 具有负面影响、但它具有±5ppm/°C 温度系数、因此我看不出它如何导致 Vout 出现这种变化(假设增加5摄氏度、这将是电阻从100欧姆变为100.0025欧姆、 或者增益从604变为603.985 (0.0025%)-这不能解释我在相同的温度差范围内看到的~15mV 摆幅。

那么...我的问题是：为了了解温度敏感度、我应该查看 INA125上的哪些参数？  

谢谢！

桑德海普

雷蒙德-

我想知道 INA125的偏移漂移是否是这里的问题...但我不确定。  规格表显示最大值为2uV/C、增益为604时、该值为1.2mV/C、但我最近的测量结果始终如一地显示为3.6mV/C  

为了确认您之前所说的内容、我可以通过短接引脚6和7来测量输入漂移、看看 Vout 作为温度的函数是什么样子、对吧？

此外、如果这里确实存在偏移漂移问题、那么我需要找到一个新的放大器。  TI/Burr-Brown 选择指南将 INA118展示为一个很好的选择- Vsupply 将适应我已经拥有的15V 电压、低 Vos、低偏移漂移、低噪声。  我将把它与您的12V 电桥电压电路以及用于 Vref 的 LM4030-5和运算放大器耦合。  关于归零、我想我将坚持使用 Kai 的零调整电路。

实际上，INA818似乎取代了 INA118 --有任何问题或想法吗？

谢谢！

桑德海普

您好、Sandheep、

将是从100欧姆到100.0025欧姆的电阻变化、或从604到603.985 (0.0025%)的增益变化-这不能解释我在相同的温度差范围内看到的~15mV 摆幅。

其中 100欧姆 位于电路内。 然后、我可以模拟并识别问题。  

应变仪的放置非常重要。 这决定了差分输入信号是正还是负、其中 Δ ΔV 差分输入= Vin+- Vin-引脚。 根据 您的设置、总传递函数为 Vout = GAIN*(Vin+- Vin-)+ Vref、其中 GAIN = 604V/V 且 Vref = 5.00V。  

如果 (Vin+- Vin-)> 0mV、则输出将随着(Vin+- Vin-)差分信号的增加而增加。 否则、   如果(Vin+- Vin-)差分信号降低、如果 (Vin+- Vin-)< 0mV、Vout 将减小。

604的增益不应随温度的变化而显著变化。 如您所示、它在输出端的变化量为25ppm 或0.0025%。 但我不知道100欧姆电阻在电路中的位置。 您的应变仪的电阻为350欧姆。  

为了确认您之前所说的内容、我可以通过短接引脚6和7来测量输入漂移、看看 Vout 作为温度的函数是什么样子、对吧？

没错。 我想将~15mV 的问题与 INA125或您的输入级分开。 如果我知道这一点、我可以更有效地进行故障排除。 请描述问题、并告诉我_15mV 的来源。 是的、INA125将具有较小的偏移电压、但它在时间和温度范围内接近于恒定、您可以在执行空载校准时将其归零。

如果您不确定、请向我发送示波器照片、这将会很有帮助。  

最棒的

Raymond