[参考译文] INA233：验证操作和准确性

您好、Karen、

感谢您使用论坛回答您的问题。

我的问题是、当您比较测量值时、您是否也进行电流和总线电压测量？ 与您的测量值不匹配的电流或总线电压。 这将有助于跟踪根本原因。

我会假设它是电流、但请进行验证。 此外、Rshunt 值是1%电阻器还是具有更高的精度额定值。 您使用的电流电平和 Rshunt 是多少。 我作为的原因取决于我们可能要求查看您的布局或如何连接到 Rshunt 的值。 如果 Rshunt 非常小、则必须考虑接触电阻的误差。 一些电阻器具有可减小此误差的感测引脚。

您目前是否在使用我们的 INA233EVM 进行评估？ 如果是、您能否提供寄存器信息以及为您的校准寄存器选择的内容。

Javier、

感谢您的快速响应！

当我比较测量值时、我在1A、10A 和20.8A 条件下进行了以下测量：

VBUS 的 DMM 硬件测量

VBUS 的 SW 读数

HW 电流探头用于测量电流、但在输出端连接到电子负载的导线周围

电流的 SW 读数

功率的 SW 读数

基于硬件电流和电压读数的纸张计算

下面 是来自两个板的数据汇总。 第一个表的电流探头放置在一根导线上、电流加倍、这样肯定会导致容差差异。

如何根据 INA233的计算结果和容差确定我应该期望的每个测量的容差？ 感应电阻器是一个1%的电阻器、2m Ω。

谢谢、

Karen

Karen、

我相信您对电流探头的电流测量值正确无误。 我会假设它与探头的放置有关。  因此、您可以将几个项目归因于功率测量中的误差。  

当然、第一个是 Rshunt 及其精度。  请注意、您可能还必须考虑 Rshunt 的温度变化、具体取决于它耗散的功率。  

接下来、让我们看看电流误差测量。   右侧的 INA233产品页面上有一个计算器、可在您的条件下帮助您完成此操作、但通常增益误差约为0.1%。  计算器会添加偏移和其他条件。  我们有 培训视频 、可帮助您了解这些误差。

进行计算并进行缩放、因此您还必须将基于 Rshunt 值的值插入校准寄存器、并且分辨率有限。  我假设您的 Rshunt 精度会产生比校准寄存器和调节的分辨率限制更大的误差。

室温下、0.1%增益误差+7.5mV 偏移条件下的下一个 Vbus 精度被指定。

在室温下、功率计算也指定为0.2%。

您还可以看到、Vbus 上的测量结果与第一块电路板的 Vbus 上的测量结果不同。  不知道该错误的原因是什么。  大多数情况下、误差将来自 Rshunt、因为它的额定值为1%。

Javier、

对于第一块电路板、我认为问题是一根导线的电流探头问题、并在假设电流平均共享的情况下将测量值加倍。 假设是根据使用电流探头进行的测试得出的、但当时我们只有一个电流探头可以处理大电流。 第二个电路板使用了一个电流探头、可以处理大电流。

根据误差电子表格、电流读数至少为1A 时、我会看到大约1.8%。 我尝试根据分流电阻的1%值来更改电阻、但我看不到我在这些值中看到的波动。 我自己计算了一些误差、以在1A 时获得约1%的精度。  

我遇到的问题是否是设置问题？ 我还可以检查哪些内容来验证功能？

我更改 了测量值以使用 DMM 测量路径中的电流、以查看是否有任何改进。 这两个板之间有一定的一致性。 DMM 在电流测量中具有0.3%+2的有效位数分辨率。 以下是更新后的数据。  

。

谢谢、

Karen

Javier、

只是跟进。

谢谢！

Karen

Karen、

我假设存在一个设置问题。  如果您查看收集到的数据、则每个电路板上的数字都非常一致。  硬件和软件在两个电路板上都重复出现、但我有一些方面可以让您了解。  您使用什么分流电阻值？

我将研究 Vbus 随 DMM 测量上的电流增大而变化的原因、但不随软件变化。  您的测量是使用完全相同的节点进行的吗？  INA233上的 GND 和 VBUS 引脚应作为您的参考点。  当您增大电流时、接地是否有任何变化？  在比较这一点时、您可以测量 VBus 电压。  如果您使用串联的电流测量进行测量、则需要添加电阻、并且您也可以根据电流消耗更改电压。

使用电子负载时、精度可能比 DMM 更高。  查看电子负载的规格、并将精度与 DMM 进行比较。  大多数 DMM 不测量如此大的电流。  您是直接测量电流、还是同时测量来自 INA233的软件的电流。  请问您将使用什么 DMM 进行此测量？

因此、1.5A 测量存在很大差异。  是否有泄漏？  大多数电子负载应能够拉取1.5A 电流、而不会出现如此大的误差。

Javier、

我在 VBUS 处进行测量、但通过连接到该平面的测试点进行测量。

我用于此测量的 DMM (Fluke 77)具有+/- 0.3%+1的显著数字容差。 但是、它可能是导致您看到的结果的分辨率。 我将使用具有更多数字的 DMM 重新测试。

我同意使用 DMM 的电流测量功能所影响的电阻。 我使用了短(2英寸)长的导线、但连接到 DMM。 我将检查电子负载读数与 SW 之间的关系、看看在路径中没有 DMM 时、这是否看起来更好。

我使用的是600W 电子负载。 规格表明容差为0.3%+30mA。 DMM 可测量高达10安培的电流。 准确度为0.3%+2个有效位。 (Fluke 289)我将尽可能"同时"测量电流。 遗憾的是、SW 输出是通过终端发出的命令。

我将根据您的输入、使用更新的设置重做一些测量。

我还有一个问题、就是总误差。 INA233的输入应用如果导出误差图并在电流读数的电流测量范围内具有出色的容差、是否基本上包括电流放大器视频系列中所述的误差？ 我尝试单独进行计算、但无法根据 TI 计算器获得相应的值。

我想验证相应电流测量的容差是否为有效预期。

谢谢、
Karen

Karen、

计算器会针对所有错误执行 RSS。  进行计算时、如果不是、请与 RSS 进行比较。  

您将注意到、大多数误差会改变器件与视频的偏移。  例如 PSRR 和 CMRR。  该偏移误差对以较低值测量的电流具有更大的影响。  这是我们所期望的。  如果您增大我们的较大电流、该值应接近增益误差、因为失调电压在误差中所占的比例较小。

在 INA233中、增益误差的最大变化是温度引起的、因为您可以在增大温度值时看到误差变化。  

通常、当您尝试进行测量时、我们希望设备也优于我们比较的规格。  您可以执行其他操作来更好地进行测量、例如测量 Rshunt 并使用测量的值。  只有当测量结果优于 Rshunt 值的精度时、才会出现这种情况。   

Javier、

使用 SW 进行的测量会在整个过程中发生变化。 电流越高、SW 读数就越稳定。

以下是 DMM 的更新值、其测量精度为0.3%(HP 34401A)、尽可能接近 VBUS。 我使用了您建议的电子负载电流进行精度比较。 电子负载的容差为+/-0.3%+ 30mA。 我是否正确地得出结论、对于回放的容差、很难确定硬件与软件的精度？ 即、最大或最小容差下的电流可以使该测量满足误差计算中指示的容差。 由于路径中有2个2m Ω 电流感应电阻器和 FET 的 RDS (on)、因此从输入到输出的电阻预期为0.0072 Ω。 RDS (on)为0.0032 Ω、最大值为0.00352ohm、根据 FET 将温度标准化为50°C。 是否有其他反馈有助于确保没有硬件问题导致电流的预期容差？

谢谢、

Karen

是的。 我使用它输出的 RSS 误差。

Karen、


我是否正确地得出结论、对于回放的容差、很难确定硬件与软件的精度？

是的、您回答正确。

您是否可以获得有关如何将输入与 FET 连接的原理图。 手绘应该可以。

Javier、

所连接的电路显示了到 FET 的连接以及 INA233到控制 FET 的浪涌电路布局的顶层。 这是一个8层电路板。 顶部和底部镀有2oz 铜。 内部底部有一个顶部平面副本、P24V 和 P24V_SYS 有一个内部平面。

期待您的反馈。

谢谢、

Karen

Karen、

我查看了您的原理图和布局、它们看起来很好。 我看到的唯一潜在问题是 R302的电阻因焊接连接而有所不同。 它看起来是以最佳方式完成连接的。

要验证这一点、请使用精确的34401、并在电流运行时测量 R302顶部的电压。 然后在 INA233的输入引脚上进行探头。 您不应看到很大的差异。 此外、在 R302上进行探测时、请更改探测的位置。 如果这些测量中的任何一个的电压都没有变化、则表明布局正常。

您仍然需要精确的电流测量来与 INA233输出进行比较。 您可以使用34401、但我认为它仅限于3A。

Javier、

我是按照您的建议做的。

我在电路板上施加了1.5安培的负载。

我在 R302顶部测量了3.011mV、在 INA233引脚上测量了3.011mV。 但是、如果我在 R302上的焊盘上测量、则测量值会增加大约100mV。R302上的测量值不会改变、但在 R302之外、测量值会改变。

根据您的评论、布局似乎正常？

请提供建议。

谢谢！

Karen