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[参考译文] ADS1118:芯片温度变化的冷接点补偿

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1118
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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1080548/ads1118-cold-junction-compensation-with-a-varying-chip-temperature

部件号:ADS1118

请有人就我们的问题的可能解决方案提供一些建议? 非常感谢。

我们使用 ADS1118和2 K 型热电偶测量一个通道的室温范围,另一个通道的室温范围为600C。

根据数据表上的图50,我们正在以5V 运行 ADS1118,并对组件进行外部配置。 热电偶的连接器块安装在印刷电路板上的芯片上,距离芯片不超过15毫米,并且完全是一个实心接地平面,并有一个断路器将其与印刷电路板的其余部分进行热隔离。

我们的应用意味着印刷电路板温度不可避免地会因室温而变化高达25K。

我们发现,如果我们将热电偶保持在恒定温度,芯片会改变温度,补偿温度也会改变。 这在室温通道中最为明显,因为在较低的范围内,10度误差非常明显。 我们假设问题是由于芯片和连接器块的温度差异造成的。

我们是否可以使用任何其他硬件或固件解决方案来最大程度地减少此问题?

  • 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。

    您好,A Wells,

    您能解释一下“芯片改变温度”的含义吗? 什么导致芯片温度变化?

    听起来实际热电偶连接器和 ADC 之间存在温度差异-这是正确的吗? ADS1118温度传感器正在测量 ADC 芯片的温度,因此,如果 ADC 有任何方法在本地生成可能影响芯片温度的热量/功率消耗,这可能会导致您看到的问题。 如果这种差异是恒定的,我认为您可以在软件中校准它。

    我也不明白“断路以从 PCB 的其余部分热隔离”的意思? 地面上是否有裂土? 这可能有助于发布 PCB 布局的图片,或者至少是接地部分,以便我可以看到您所指的内容。

    布莱恩

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    谢谢布莱恩

    很抱歉不清楚。  

    我同意您的诊断,即 TC 连接器和 ADC 之间可能存在差异。 从物理上说,ADC 距离 PCB 上的连接器不超过5mm,因此我希望它们所承受的任何热量都能均匀地加热,补偿将按预期工作。 他们所承受的热量与 PCB 本身无关,它是一个外部热源,我们无法移动它,因此我们必须与 PCB 一起使用, 连接器和 ADC 都将因室温而异,最高可达25C。 这不是一个动态变化的热源(随着时间的推移而逐渐形成),所以我希望 ADC 和连接器块可以一起加热,但这种差异表明它们不会加热。 很难确定实际温度是多少,但我认为可以公平地说,当 ADC 芯片和连接器温度升高时,我们没有看到准确的补偿温度, 这让我想知道我们是否还有其他需要考虑的事情。

    在回答您关于地面的问题时,您是正确的-我们已经在地面上进行了分割,这样来自 PCB 其余部分的热量就无法轻易进入 PCB 的这一区域。 我不认为附近的任何组件都在产生影响 ADC 板牙温度的热量-附近唯一的组件是构成 TC 电路外部部分的电容器和电阻器-请参阅数据表中的图50 -是否可能有这些组件 产生的热量是否为5V? 我在一条相关的线程(https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/356926/ads1118-small-non-linearity-near-zero)上看到,一些人将3个输出输入滤波电容器更改为更高的值(1uF/10uF/1uF),这是否可能有帮助?  

    很难诊断出此板有什么问题,但是,我们确信的一件事是,当 PCB 加热时,测量的温度不正确,即使模具温度可信。

    非常感谢您对这一问题的考虑

    亚历克斯

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    亚历克斯:

    您是否能够使用外部温度探头来确定冷结点的温度? 然后,您可以将其与 ADC 的实际温度读数进行比较,以确定它们的不同程度。 如果以后需要修改主板以改善连接器和 ADC 之间的热连接,这也将有助于您。

    在该注释中,解决此问题的一个潜在解决方案可能是实际将 ADC 移近冷结点。 以下第一张图片来自(不再提供) ADS1118增压器组件(https://www.ti.com/lit/pdf/sbau207)的用户指南。 您可以看到 ADC (U1)直接安装在热电偶连接器(J3)的下方。 这为测量冷结点提供了很好的结果。

    第二幅图像显示了如何将接地线添加到 PCB 中。 请注意热电偶连接器和 ADC 如何有效地与其它接地平面分离,以确保热量的散热不足以导致连接器和 ADC 之间的温度梯度 (这将变得更加困难,因为它们实际上是相互的)。 您在设计中描述了类似的内容,但如果不看到它,很难知道它会有多大的效果。 至少你现在有一些东西可以比较。

    我认为更改筛选条件不会帮助您解决您所看到的问题。

    布莱恩