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[参考译文] INA2126:称重传感器有问题

Guru**** 1125150 points
Other Parts Discussed in Thread: INA2126, REF5030
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/713606/ina2126-problem-with-load-cell

器件型号:INA2126
主题中讨论的其他器件: REF5030

大家好!

我需要捕获来自两个负载单元的两个信号、因此我使用 INA2126进行了电路、以放大该信号并使用 ADC 获取这些信号。
这是我的电路

使用 REF5030组件为称重传感器供电。

问题是、无论我是否在称重传感器上施加负载、该电路都能提供相同的输出。

具体而言、使用万用表、我会针对 INA 的 A 侧测量该值:

  • V+= 3.99 [V]
  • VIN+= 1.46 [V]
  • VIN-= 1.46 [V]
  • Vo = 0.53 [V]

REF5030的输出为2.98[V]。 我使用单电源配置、 V-= Vref = GND。

对于 INA 的 B 侧、在未连接负载单元的情况下、我测量以下值:

  • VIN+= 0.06 [V]
  • VIN-= 0.06 [V]
  • Vo = 3.33[V]

我不知道问题是什么以及为什么我在输出中获得这些值、所以请有人帮助我了解为什么此电路不能正常工作?

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    尊敬的 Luca:

    INA2126的输出不能完全下降至0V。 输出会在饱和状态下挂起、因此您不会看到负载单元上有负载和无负载时的变化。

    对于 B 侧问题、您超出了 INA2126的共模输入电压范围。

    INA2126是一款微功耗仪表放大器、不适合输入/输出轨到轨。 查看数据表的图6和第9.1节。

    Kai
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    您好 Kai、非常感谢您的回复!

    我知道 INA2126不 适合输入/输出轨到轨、因此我不希望出现这种情况。

    我不理解的是 INA2126为什么会饱和。

    从该图中可以看出:

    我知道使用此设置、INA2126在线性区域工作、或者我错了吗?

    这些设置非常接近我的测量值、因此为什么它无法正常工作、我可以做些什么 来确保一切正常工作?

    此外、我还使用 TINA 软件进行了一些仿真、并且使用该电路都可以在仿真中正常工作。

    因此、我很困惑、因为我不明白我在哪里出错。

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    尊敬的 Luca:

    仿真器演示了在1.46V 的共模输入电压下、为了实现正常性能、最小输出电压为0.8V。 因此、如果您的差分输入电压介于0mV 和8mV 之间、则 INA2126的输出处于饱和状态并显示错误的输出电压。 这正是您观察到的结果。

    关于 B 侧问题:在仿真器中、您可以看到您的电路无法处理0.06V 的共模输入电压、因为最小共模输入电压为1V。 因此、如果您的输入电压低于1V、INA2126将显示错误的输出电压。

    Kai
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    尊敬的 Kai:

    现在我知道发生了什么,我解释了错误的图表,感谢你们澄清了我的这一点。

    但是、现在、我如何使用该组件来放大称重传感器信号? 负载单元处于平衡状态、因此 S+和 S-之间的差值始终接近0V

    我必须添加一些电阻器来取消负载单元电桥的平衡、或者我要使用更适合此工作的组件来更改此组件?

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    尊敬的 Luca:

    有几种方法可以解决这种情况。 一种方法是使用-1V (<-0.8V)的小型负电源电压。 数据表的第9.1节显示了另一种解决方案、即使用大约1V 的小基准电压。 当然、这也会导致输出电压的偏移电压为1V。

    通过添加电阻器来取消负载单元的平衡不是一个好主意、因为这会削弱负载单元的对称性。 这会导致称重传感器的温漂大幅增加。

    Kai

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    尊敬的 Kai:
    我不是 EE、因此我需要对您的解决方案进行一些额外的解释!

    负电源电压-1V 进入 V-引脚? 该解决方案仅意味着上述我的电路中的这种变化?

    另一种解决方案对我来说很简单、因为有架构、但我认为 INA2126的两侧需要两个 REF1004C-1.2组件、或者我错了?
    但是、如果输出电压的偏移为1V、输出范围将介于1.8V 至4.25V 之间、或者我错了?
    在这种情况下、上限大于3.3V、因此使用 INA2126的输出信号和接受0至3.3V 信号的 ADC 时、这是一个问题。 在本例中、我可以将 V+电源电压更改为3.3V?
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    尊敬的 Luca:

    您写道:"1V 的负电源电压进入 V-引脚? 这个解决方案只意味着我上面的电路中的这个变化?"

    是的。

    您写道:"另一种解决方案对我来说很简单、因为有架构、但我认为 INA2126的两侧需要两个 REF1004C-1.2组件、或者我错了?"

    一个 REF1004C-1.2就足够了。

    您写道:"但是、如果输出电压的偏移为1V、则输出范围将介于1.8V 至4.25V 之间、或者我错了?"

    1.8V 仅在差分输入电压为8mV 时出现。 当差分输入电压为0mV 时、将出现1V 的输出电压。 如果电源电压仅为4V、则输出端不能显示4.25V 和4.25V。 咨询 TI 的计算器...

    您写道:"在这种情况下、上限大于3.3V、因此使用 INA2126的输出信号和接受0至3.3V 信号的 ADC 是一个问题。 在这种情况下、我可以将 V+电源电压更改为3.3V?"

    为什么不降低增益?

    Kai
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    尊敬的 Kai:

    TI 的计算器显示、使用相同的设置(V+= 4V、增益= 100且 VCM = 1.46V)并加上1.2V 的 Vref、输出为0.8V 和3.25V。

    当输入差值为-4mV 时、获得最小值;当输入差值为0V 时、输出信号为1.2V。  

    当输入差值为20.5mV、即3.25V 时、可获得最大值。  

    因此、我没有任何 ADC 连接问题。  

    您的回答对我帮助很大! 非常感谢 Kai! ;)