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[参考译文] INA196:4-20mA 接收器-有精度问题

Guru**** 663810 points
Other Parts Discussed in Thread: INA196, INA190
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/907542/ina196-4-20ma-receiver---having-accuracy-problems

器件型号:INA196
主题中讨论的其他器件: INA190

我遇到过几种在4-20mA 接收器中使用 INA196、使用4.99欧姆电阻器和 ADC 读取电压的设计。 我们创建了一个电路板上具有5倍以上电阻的电路。 大多数情况下一切都正常、我遇到的问题是每个端口之间的精度似乎彼此不一致。  

例如、我们正在传输8mA 信号、我们在2个端口上的读数为8.05mA、其中1个端口的读数为8.20mA。 它们之间似乎不一致。

我正在使用容差为0.1%的电阻器、因此这是高精度的。 我们还使用12位 ADC。 我希望它们至少彼此一致、这将允许我调整我们将电压转换为 mA 的公式。 电流环路的电压为24VDC。

我在这里是否遗漏了什么? 我们是否应该校准/修整每个单独的端口以获得所需的精度? 我尝试使用"电流感应放大器误差分析 INA196"、但不允许我输入4.99欧姆的电阻器、这与 INA196很常见。

非常感谢您的帮助。

  • 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。

    Matt、您好!

    您可能要处理两个问题。  我将从最大误差的原因开始。  这将是偏移电压。  INA196的输入偏移技术规格为2mV。  因此、4.99Ω Ω 上的8mA 电流将为您提供39.92mV 的电压。  2mV 偏移的误差范围为37.82mV- 41.92mV。  因此、只有在 VOS 误差的影响下、您才能看到8mA 的测量值为7.599mA - 8.401mA。   

    另一个不那么大的误差源是输入偏置电流。  当 Vsense = 0v 时、输入偏置电流约为23uA、这两个输入引脚的电流并不总是相同的。

    有关您的应用的更完整的错误源、请观看本 视频、但我认为以上两个问题将是您最大的问题。

    您没有看到输入电阻值输入能够变为高电平的原因是、通常情况下、电流感应放大器用于测量更高的电流。  我们确实拥有较新的电流感应放大器、它们能够更好地配备较低的 Ib 和较低的输入失调电压、例如 INA190。  INA190在更低的带宽和更低的输入共模电压范围方面进行了折衷、但失调电压和输入偏置电流更低。

    INA293B 是一款具有较高共模电压范围的器件、但不能降至-16共模电压。  INA293B 具有与 INA196相同的引脚分配和更好的偏移、但仍具有大致相同的 IB。

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    哈维尔、您好、非常感谢您提供的信息、非常有帮助!

    那么、对于这些误差、您认为我们可以通过校准过程来克服它们吗? 例如、这些误差是否有些恒定且一致、我们可以在4mA 和20mA 时校准读数、这将提高我们的精度?

    令我惊讶的是、这么多设计在4-20mA 接收器中使用 INA196。 似乎不适合这样做,似乎有更好的选择。 但是、如果我们至少可以通过校准步骤来完成、我们可能就可以了。

    再次感谢您的帮助、我期待您对此发表意见。

  • 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。

    Matt、

    通过执行校准过程可以减少此误差。  如果失调电压是最大的误差源、我相信是最大的误差源、您可以在4mA 下测量并计算系统的失调电压。  这可能已经足够了、但其他选项更好。

    如果您进行4mA 和20mA 两点测量、则可以校准系统的偏移和增益误差。  对于大多数参数、该器件应该是线性的、您可以消除大多数误差。  您需要考虑的是漂移或校准点对系统的任何其他更改。

    INA196是一款较旧的器件、此器件也许在此时已经满足共模电压要求。  这可能是使用 INA196的原因。