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[参考译文] INA220：INA220A 和 INA220B 之间的测量误差

admin
Guru**** 2510245 points
Other Parts Discussed in Thread: INA220, INA232, INA234

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/1296067/ina220-measurement-error-between-ina220a-and-ina220b

器件型号：INA220
主题中讨论的其他器件： INA232、 INA234

您好！

我的客户希望使用 INA220进行电压检测。

如果器件设置为0~16V 而实际输入电压为0.1381V、您能告诉我 INA220A 和 INA220B 之间将发生多大的测量误差差异吗？

他们说、仅通过数据表预测测量误差并不容易。

谢谢你。

JH

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    TI__Guru**** 2510245 points
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    尊敬的工程师：

    A 版本和 B 版本之间的总线电压测量误差似乎没有任何差异。 这个答案让人觉得很简单,但它是有效的。

    此致、

    彼得

  • 0
    TI__Guru**** 2510245 points
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    Peter、您好！

    感谢您的答复。

    很抱歉、解释客户的询问时出错了。

    我的客户希望了解的是 INA220A 和 INA220B 低输入电压的电压误差。

    他们担心、如果 VBUS 的输入电压为0.1381、则由于输入电压电平过低、检测误差会过大。

    您能否告诉我们、0.1381输入电压的电压误差是多少？

    从下图中可以看出、这并不容易估算。

    此致、

    JH

  • 0
    TI__Guru**** 2510245 points
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    嘿、JH、

    不用担心，我本应该进一步阐述。 我理解这很难看到会是什么。

    VBUS 失调电压并非直接规格、VBUS 失调电压将是 VBUS=0.1381V 时的主要误差源。 我已经重新计算出3.3V 和5V 电源电压的偏移规格为8mV 和20mV 的误差、以及0.10%的增益误差。 根据这些曲线、3.3V 电源下0.1381V VBUS 的误差将为5.81%。

    我使用了图5来估算典型的 VBUS 失调电压值。

    希望这对您有所帮助。

    此致！

    彼得

    e2e.ti.com/.../INA220_5F00_VbusError.xlsx

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    TI__Guru**** 2510245 points
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    尊敬的 Peter：

    客户仅更换了一个电路板上的 INA220、并检查了上面的0.1387V 电压输入。

    测试结果如下。

    VBUS 值(V)

    总线电压寄存器(BRNG=0)

    计算(位[14..3]* 0.004)(V)

    容差

    INA220 1号

    0.1387

    14A

    0.164

    18.2%

    INA220 2

    0.1387

    132

    0.152

    9.6%

    发生的误差高于预期的5.81%的误差。

    哪些因素可能导致实际测量结果的误差高于预期？

    上述测试仅在相同外部条件下更改了器件。 是什么导致误差发生很大变化、具体取决于 INA220器件、即使外部条件相同也是如此？

    谢谢。

    JH

  • 0
    TI__Guru**** 2510245 points
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    嘿、JH、

    电源电压是多少？

    VBUS 寄存器的满量程设置是多少？

    我能否获得基本原理图和测试设置？  

    有关系统、负载、仪器接地的任何布局信息也会有所帮助。

    如我在上面发送的表格中所示、VS 电平可以在 Vos_BUS = 20mV 时将 VBUS 偏移大幅移动至14.49%。  

    此致、

    彼得

  • 0
    TI__Guru**** 2510245 points
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    尊敬的 Peter：

    以下是客户回复。

    1. 电源电压= 3.3V
    2. VBUS 寄存器：满量程
    3. 基本原理图: -三个 INA220在一个板内使用,并将 Paux_VDET 连接到不同的外部模块(外部模块是同一个设计产品)。-由于检查了多个产品,错误发生点并不恒定。
      -如果它们在同一个位置替换 INA220 ,检测级别将会改变(因此,偏差会发生根据设备,无论主板环境如何)。

    VBUS 失调电压的特性是否会因器件而异？ 还是与外部环境有关？
    (例如、3.3V 电源特性(纹波等)、VDET 信号的纹波特性等)

    谢谢。

    JH

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    TI__Guru**** 2510245 points
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    嘿、JH、

    如数据表曲线图中所示、VBUS 偏移肯定会随 VS 而变化。 还要记住、您要在输入引脚处通过10K/1k 电阻分压器添加-0.31%的增益误差。 0.31%= 1 - REFF/(320k+REFF)、其中 REFF = 10k||1k、320kΩ 是 VBUS 引脚的输入阻抗。 如果内部320k 的变化量为-10%、则误差很容易达到0.35%(可能会在工艺变化范围内达到+/-20%)。

    我会再次检查电压表的精度、并确保它在 INA220的 VBUS 引脚和 GND 引脚处进行探测、以便将读数与数字测量进行比较、从而获得更准确的读数。

    如果在交换器件位置时看到偏移跟随器件、那么您就知道器件是否必须具有某种偏移。

    除此之外、该器件没有最终测试屏蔽的 VBUS 失调电压、也没有总线失调 PSRR (电源抑制比)规格。 因此、未严格控制 VBUS 失调电压、可能存在25.1mV 失调电压=(18.2%)/0.1381V。 此外、VBUS 失调电压可能与 VS 成反比。  

    唯一筛选的 VBUS 误差规格是 VBUS=12V 时的误差、但此时偏移误差将被否定、并且误差将由增益误差主导。

    如果需要在低 VBUS 下实现高精度、则可能需要考虑切换到具有 此规格的电源监控器、例如 INA234或 INA232。

    https://www.ti.com/amplifier-circuit/current-sense/digital-power-monitors/products.html 

    此致、

    彼得

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    TI__Guru**** 2510245 points
    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。

    尊敬的 Peter：

    感谢你的帮助。

    客户有如下其他问题。

    Unknown 说：
    因此、VBUS 偏移不受严格控制、可能存在25.1mV 偏移=(18.2%)/0.1381V。 此外、VBUS 失调电压可能与 VS 成反比。 [/报价]

    问题1： 您能否告诉我们、他们在哪里可以找到25.1mV 失调电压源？

    问题2. 上述"有可能存在25.1mV 偏移"是否意味着偏移电压可以瞬间变化至25.1mV？ 还是某些器件可能具有25.1mV 的失调电压？

    Br、

    JH

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    TI__Guru**** 2510245 points
    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。

    嘿、JH、

    问题1： 25.1mV 失调电压源是 INA220和仪器容差所固有的。

    问题2. 这仅仅意味着在一组 INA220中、可能存在一些器件的失调电压为25.1mV。 除非 Vs、Vbus 或温度等另一个条件发生变化、否则偏移不会改变。

    此致、

    彼得