[参考译文] INA236：电流读数精度和分辨率

Michael、

您是否尝试过使用不同的平均值进行实验？ 我通常同意您的分析-我们器件上的大多数误差源在稳定的运行条件下应该相对稳定。 如果您增加平均值来过滤任何噪声、您应该能够确定噪声在多大程度上导致了您的误差值。 您可能需要考虑的另一个误差源是温度漂移-使用我们的 Excel 误差计算器我计算出、您可能会在整个温度范围内看到高达1.5%的误差-器件在运行期间的温度变化是多少？

如果您看到的误差是由噪声引起的、增加样本取平均值也许是提高分辨率(消除噪声)的最有效方法。 如果您愿意增加足够的平均值数量、我希望您可以将噪声降低到器件的全分辨率。 对于此解决方案、您必须接受的缺点是、数据将以较慢的速率提供给微控制器、因为器件会对更多的转换求平均值。

我还注意到共模电压处于器件范围限制范围内。 将共模电压提高到48V 以上将导致器件离开线性范围、并且高于50V 可能导致器件故障、因此您可能需要确保遵守这些器件规格。

为了降低电路板上的噪声、您可能希望增大分流电阻器的大小、这将允许您减小校准寄存器值。 这将降低分流电阻器和 INA236之间产生的噪声。 对于最大电流10A、您可以使用高达8mΩ Ω 的分流电阻器。

您可能还希望在遵守数据表指导原则的同时增加输入滤波器上的电容器或电阻器的大小。 这将减少器件输入上的电流噪声。

Unknown 说：

2. 更重要的是、根据我们的设计(包括元件的容差)、实际中电流读数的分辨率可以得到什么？ 您知道任何使用 INA236的应用都可以区分 mA 电平的差异吗？

对于您的应用、看起来分辨率更依赖于周围的电路、因此我很难给出建议。 组件容差引起的误差可以使用我在上面链接的 Excel 计算器计算得出：

请告诉我我的建议是否有助于解决这个问题、

列维德弗里斯

Michael、

Unknown 说：

我们注意到负载电阻器甚至 PCB 板上的温度升高，但我们没有测量它。 室温为25°C 时、估算值约为40°C、我们将尝试在下一次测试中进行测量。

这可能是部分漂移的原因、但根据您的描述、您的系统上的噪声可能是其中大部分原因。 根据您的说法、数据速率不是很大的问题、因此增加平均值的数量是减少这些误差的一种好方法。 请记住、在平均值的最大数量下、微控制器每秒只能获得大约3.5个样本(警报仍将以相同的速度运行)

Unknown 说：

输入电压可能对我们来说是个问题，因为您提到该器件可能会保留其线性范围。 是否有任何数据可以显示不同输入电压的这种影响？

当超过建议的工作条件(包括器件的线性范围)时、器件会保留数据表上电气特性指定的范围、因此如果共模电压上升到48V 以上、则不会指定器件的行为。

如果您计划在接近此限值的情况下运行、还应注意器件的绝对最大额定值为50V、超过此限值、器件可能会由于 EOS 而出现故障。 任何可能使 共模电压高于50V 的瞬变都应视为潜在的故障事件。

INA229是我们提供的另一款数字功率监控器、如果 INA236的 Vcm 范围对于您的应用来说不够大、它可以承受高达85V 的共模电压。 INA229还具有更大的感应范围、因此您可以使用更大的感应电阻器来降低噪声影响。

Unknown 说：

所以、我的理解是、如果所有配置都正确、INA236应该能够可靠地读取 mA 级电流。 对吧？

无论如何、感谢您的建议、我们将在接下来的几天进行更多测试。

[/报价]

INA236能够读取 mA 级电流。 输入电路的噪声 可能是您实现该精度水平的主要障碍、但该器件能够达到 ENOB 中列出的精度水平。

到目前为止、我们的讨论大部分内容仅与器件的精度(稳定性/可重复性或分辨率)有关、但您还应注意、器件的精度(测量值与实际值的接近程度)将受您的设计选择的限制。 目前限制精度的系统中最显著的影响是电阻器的容差、在10A 和1%时会产生100mA 的误差。 如果您只对系统的相对读数或校准这些误差感兴趣、那么这可能不是您的应用需要考虑的问题。

如果我可以提供更多帮助、请告诉我、

列维德弗里斯

Michael、

Unknown 说：

我们注意到负载电阻器甚至 PCB 板上的温度升高，但我们没有测量它。 室温为25°C 时、估算值约为40°C、我们将尝试在下一次测试中进行测量。

这可能是部分漂移的原因、但根据您的描述、您的系统上的噪声可能是其中大部分原因。 根据您的说法、数据速率不是很大的问题、因此增加平均值的数量是减少这些误差的一种好方法。 请记住、在平均值的最大数量下、微控制器每秒只能获得大约3.5个样本(警报仍将以相同的速度运行)

Unknown 说：

输入电压可能对我们来说是个问题，因为您提到该器件可能会保留其线性范围。 是否有任何数据可以显示不同输入电压的这种影响？

当超过建议的工作条件(包括器件的线性范围)时、器件会保留数据表上电气特性指定的范围、因此如果共模电压上升到48V 以上、则不会指定器件的行为。

如果您计划在接近此限值的情况下运行、还应注意器件的绝对最大额定值为50V、超过此限值、器件可能会由于 EOS 而出现故障。 任何可能使 共模电压高于50V 的瞬变都应视为潜在的故障事件。

INA229是我们提供的另一款数字功率监控器、如果 INA236的 Vcm 范围对于您的应用来说不够大、它可以承受高达85V 的共模电压。 INA229还具有更大的感应范围、因此您可以使用更大的感应电阻器来降低噪声影响。

Unknown 说：

所以、我的理解是、如果所有配置都正确、INA236应该能够可靠地读取 mA 级电流。 对吧？

无论如何、感谢您的建议、我们将在接下来的几天进行更多测试。

[/报价]

INA236能够读取 mA 级电流。 输入电路的噪声 可能是您实现该精度水平的主要障碍、但该器件能够达到 ENOB 中列出的精度水平。

到目前为止、我们的讨论大部分内容仅与器件的精度(稳定性/可重复性或分辨率)有关、但您还应注意、器件的精度(测量值与实际值的接近程度)将受您的设计选择的限制。 目前限制精度的系统中最显著的影响是电阻器的容差、在10A 和1%时会产生100mA 的误差。 如果您只对系统的相对读数或校准这些误差感兴趣、那么这可能不是您的应用需要考虑的问题。

如果我可以提供更多帮助、请告诉我、

列维德弗里斯