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[参考译文] INA236:ADC 范围开关可实现更高的分辨率

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: INA236

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/1190816/ina236-adc-range-switch-for-higher-resolution

器件型号:INA236

您好!

我正在考虑将 INA236用于电源树中的多个直流/直流转换器。

根据数据表、ADC 可设置为+-81、92mV 或+-20、48mV。

因此、我的想法是使用一个电阻器、该电阻器可用于两个范围之间。 假设系统处于低功耗状态(时间为80%)时、我使用 ADC 范围+-20、48mV 来在分流电阻器上实现更高的分辨率和更低的功耗要求。

当它接近或超出范围(在刻度20、48mv 中)时、I 切换到+-81、92mV 刻度。

这是否是可建议的?使用+-20、48mV 刻度是否有任何缺点? 除了更容易受到噪声影响之外。

谢谢、

佩德罗

非常感谢

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    您好、Pedro、

    我认为、典型应用中还有许多其他误差源、使得 ADC 的16位分辨率看起来像是过度设计。 如果您真的想实现16位精度、那么您的分流器必须显示小于大约1/65536 x 100%= 0.0015%= 15ppm 的总误差、包括制造容差、长期漂移、温度漂移、非线性误差、 等等 我不知道任何如此精密的分流电阻器。

    还有另一个问题。 当您仔细查看 INA236的 ADC 规格时、您会注意到 ADC 的增益误差高达0.1%= 1000ppm。 这意味着最高66LSB 的增益误差。 因此、为了获得最高精度、您必须在软件中对 ADC 执行两点校准。

    Kai

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    Kai 感谢您的参与。 我的想法不仅是为了实现16位精度、还为了降低功率损耗。

    例如:一个 DC-DC 转换器提供5V 电压、最大电流为6A

    如果我选择81.92mv 标度,我需要一个13,65m Ω 分流器(PD=0.5W),但如果我使用20.48mV 标度,我将需要3,41m Ω(PD=0,123W)

    我不仅担心精度、还担心功率耗散和元件尺寸。 我的应用由电池供电、尺寸受限。

    我的想法是使用可在两个电压表之间使用的分流电阻器(例如、6A 直流/直流电流为8m Ω)、然后在两个电压表之间切换、这有助于降低功率耗散、同时仍然实现相对较好的电流测量。

    必须在价格、精度、功耗和尺寸之间进行折衷。 在这些限制条件下尝试实现最佳解决方案。

    你怎么看? 好主意还是坏?  

    佩德罗

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    您好、Pedro、

    [引用 userid="522497" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1190816/ina236-adc-range-switch-for-higher-resolution/4488088 #4488088"]我的想法不仅是为了实现16位精度、而且还为了降低功率损耗。

    是的、这是一个很好的主意

    我是否正确地理解您只想在 ADC 范围之间切换而不是在不同分流器之间切换? 我问、因为在不同分流器之间切换时、可能会出现额外的误差。

    Kai

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    您好、Pedro、

    您的想法应该有效、如 Kai 提到的那样。

    在允许的情况下使用较低范围的优势是使用低电平分流电压实现更高的分辨率。 通过切换配置寄存器(地址= 0h)中的 ADCRANGE 位可实现 ADC 范围之间的切换。

    但是、在不同范围之间切换不会影响分流电阻器的功率耗散;也不会影响器件的噪声性能。

    此致、Guang

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    [引用 userid="339984" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1190816/ina236-adc-range-switch-for-higher-resolution/4488462 #4488462"]我是否理解您只想在 ADC 范围之间切换而不是在不同分流器之间切换?[/quot]

    不可以、我将只有一个分流器、它在下标量程中覆盖一半范围、而在上标量程中覆盖其余部分。

    是必须进行校准

    我刚刚开始为设置寄存器进行一些计算。 我必须说,我开始产生一些怀疑。

    在这里、我的电路值:

    Imax=6A  RShunt=8m Ω

    这样、计算得出的 Current_LSB = 183、11 uA/LSB。 因此、我将 CURRENT_LSB 设置 为200uA/LSB

    ADC_RANGE = 0 (-+81、192mV)  SHUNT_CAL = 3200d 时

    ADC_RANGE =1 (-+20、48mV)  SHUNT_CAL = 800d 时

    下面我将介绍当 ADC_RANGE 0或1时、超出范围值在哪里?

    或者更好地说:当我在 ADC 和分流范围之间切换时,如何返回电流寄存器值?

    您可以在下面找到我针对该器件的计算结果。

    INA_236_Calcs.ods

    https://we.tl/t-xAWj5LDUmy

    感谢您的帮助!

    佩德罗

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    您好、Pedro、

    如果您在切换 ADC 范围时选择更改校准值-在将电流寄存器值转换为安培值时、只需将其与任一范围的电流 LSB 相乘、即200uA。 此外,如果需要读取功率,请将功率寄存器值乘以(32*Current LSB)以转换为瓦特。

    如果您在切换 ADC 范围时选择保持校准值不变(3200d)-在将电流寄存器转换为20mV 范围的安培值时、只需将其与电流 LSB 200uA 相乘、然后除以4即可。 对于以瓦为单位的功率,将功率寄存器乘以(32*当前 LSB),然后除以4。 对于80mV 范围、无需对电流或功率进行4分频。

    此致、Guang

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    您好 非常感谢您的帮助。 我将在电路启动并运行后尝试此操作。