Other Parts Discussed in Thread: INA3221
下午好:
我已成功使用 INA3221器件来测量电阻器(由 ADN8810电流源供电)的总线电压。 但是、我仍然看到总线电压的百分比误差大约为10%(由 INA3221测量)。
我使用了相同的 INA3221来测量同一电阻器的总线电压、但这次由电压源供电、我观察到百分比误差<0.5%、
我很困惑为什么会有如此大的差异。
P.S 我对 PCB 电路设计充满信心。
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尊敬的 Patrick:
感谢你的答复。 我非常了解 INA3221的固有偏置电流。 为了了解这些偏置电流如何在我的电路中发挥作用、我放置了一个电流表和一个电压表来测量电阻器(我在上一篇文章中忘记了这一点)。 请参见下图。
1."代码"列只是我必须输入到 ADN8810 (IC 电流源)的十进制值、它才能在"预期电流"列中生成电流值。
2."实际电流万用表"列是电流表(连接到电阻器)测量的电流。 从第2列和该列中可以看到、这些值几乎相同。 这告诉我们、IC 芯片的几乎所有产生的电流都流向我的电阻器。 我对此没有任何问题。
3. "实际电压万用表"列是电压表测得的电压(连接到电阻器上)。
4、看一下"实际电压 INA"列、可以看到它与"实际电压万用表"列中的值相比有所不同。 最后一列显示2列的百分比误差。
考虑到您提到的偏置电流、我认为它在电压读数差异方面不会发挥重要作用。 您还能想到什么、为什么会有很大的差异?
P.S. 我没有将值包括在 "实际电流 INA"列中、因为它对我来说并不重要。
格伦
您好 Glenn、
~9%的误差非常大。 假设电源、共模和温度符合数据表电气特性表中的工作条件、对于150mA 负载、我预计最坏情况下包括电阻器容差在内的误差约为1%。 假设您的器件没有缺陷或损坏、我认为我们应该验证测量技术、布局、I2C 通信和后处理。 如果 您可以确认布局和探头放置具有下图所述的特征、我认为我们可能能够消除某些测量技术和布局原因。 请分享任何差异、即使其与探头位置一样微妙、也要有 RC 滤波器、0欧姆短路电阻器、从不同点路由输入迹线或非对称输入迹线。 如果您有任何电阻组件、请分享容差。
如果您与上图没有区别、我认为最好查看 I2C 通信。 我认为我们应该验证通信是否清晰。 然后、如果它很干净、我认为我们应该验证后处理是否与 I2C 回读中显示的位匹配。
尊敬的 Patrick:
让我单独回复您的清单:
1.有缺陷的部件? 电路中没有故障部件
2.布局? 我的 PCB 严格遵循 ADN8810和 INA3221的布局。
分流电阻器? 由于我只关心总线电压、因此在我的帖子中没有针对这种情况的分流电阻器。
4. RC 滤波器? 有一个 RC 滤波器、但电容器是 PCB 上的 SMD 组件。 电阻器位于试验电路板上。 每个电阻器通过 Dupont 导线连接到每个 SMD 电容器。
5.如图所示,探头的位置稍有不同。 电阻值理论上为10欧姆、每个电阻值的电流源为0.15A (代表 ADN8810)
6. I2C 性能? 我尚未对 I2C 性能进行任何测试、因为我认为这不会是问题。 顺便说一下、我使用的是 myRIO。
格伦
您好 Glenn、
感谢您提供这些细节、帮助我更清楚地了解您所做的工作。 而我们确实说您可以为输入滤波器使用10欧姆电阻器。 它们可能是错误来源。 因此、我们通常建议它们不大于10欧姆、如果不需要它们、我们建议将它们移除。 这些滤波电阻器上的更严格容差有助于实现。 我怀疑、如果您直接在 INA3221的 IN-引脚和 GND 引脚处进行探头、您将获得更接近器件读数的结果。 我建议直接在接地引脚处进行探测、因为您现在正在探测的位置可能不完全处于相同的电位。 我怀疑您的电流表也可能使用分流器来测量电流、因此您用于测量电压读数的负探针与 INA3221接地之间存在一些偏移。
尊敬的 Patrick:
按照您的建议、我设法减少了 CH-3中测量的误差:
感谢您的参与!
不过,我确实有疑虑。 根据我在上一篇文章中分享的图表、其电阻为10.4欧姆。 我的 IC 电流源芯片为其提供0.15A 电流。 电阻器必须经历的理论电压为(0.15A*10.4欧姆)= 1.56V。 由于我遵循了您建议的探测布局、我的万用表和 INA3221分别测量了1.613V 和1.608V。 它们彼此接近(这很好)、但它们仍与理论电压值(1.56V)有点远。 我们如何解决这一问题、或者这种内在的不一致性是不可避免的?
谢谢!
格伦