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[参考译文] ADS1248:NTC电阻器检测解决方案

Guru**** 1828310 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1248, ADS1247, TS3A5017, ADS124S08
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/569168/ads1248-ntc-resistor-detection-solution

部件号:ADS1248
主题中讨论的其他部件: ADS1247TS3A5017ADS124S08

团队成员,您好!

我的客户想要找到一种检测NTC电阻器的解决方案(与我们的ADS1248类似),您对此解决方案有什么建议吗? 下面是NTC电阻器的数据表,谢谢

e2e.ti.com/.../TGM_2D00_104-RT.pdf

此致,

南方

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    南方

    NTC热敏电阻的测量类似于2线RTD的测量,不同之处在于NTC热敏电阻可能不准确,并且温度/电阻不是线性的。

    首先,我将在应用说明中查看使用ADS1247/8的测量案例示例。 我在下面附上了一个链接。 NTC热敏电阻的测量类似于第2页图1所示的双线RTD应用。

    在应用程序中,有几个重要事项需要注意。 首先,如果通过热敏电阻和RBIAS的IDAC电流路径没有泄漏,则测量值为比例式。 这意味着输出代码将与RTD值除以用于参考的RBIAS值成比例。 这样,您就不必计算确切的电压值。 另请注意,测量值将与RBIAS一样准确。 如果RBIAS有错误,则在测量中被视为增益错误。 最后请注意,RTD测量由于导线电阻而出现错误。 对于两线RTD (热敏电阻的情况),导线电阻不可移除。 在3线和4线测量中,您可以消除某些此错误,但在2线测量中,它是测量的一部分。

    我绘制了一个图表来显示设置。 有一个IDAC电流进入用于测量的输入引脚。 在此图中,它是AIN4。 电流从热敏电阻流向RBIAS接地。 此ADC测量值将与RNTC/RBIAS成比例。 您可以使用PGA增益,这会更改比例。

    在第二个图表中,我已经介绍了如果您需要一些输入筛选,此设置可能会如何更改。 在这里,您需要一个额外的引脚用于IDAC激励。 如果您使用了IDAC的原始AIN4,则IDAC电流乘以滤波器电阻将成为测量的一大附加误差。 通过为IDAC提供单独的输出,我们绕过了IDAC电流与滤波器电阻的反应。

    此测量值存在差异。 有时,客户使用电压而非电流作为电阻器的激励。 该设置可能需要不同的拓扑结构,并且可能需要更准确的电压测量。

    通常,与热敏电阻平行放置一个可选的电阻,以使测量线性化。 您的客户可能会也可能不会选择使用此线性化。 它确实会更改等效电阻,并且会进行额外计算,以便在找到ADC值后获得热敏电阻的电阻值。

    不管怎样,有多种方法可以进行此测量。 如果您有客户提供的更多详细信息,我们可能会提供更多有关系统的信息。

    吴若瑟

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    您好,Joseph:

    感谢,检测温度范围为25C至90C,精度要求为2C。 我在上面分享的NTC电阻器数据表。

    他们在下面设计了一个电路来检测PT100电阻器,他们使用ADS1248,现在他们希望修改电路的某些部分,并确保 电路可以检测 到PT100电阻器和NTC电阻器。 您对下面的电路有什么意见吗?

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    南方


    通常,检测两线RTD和NTC热敏电阻的方法与此类似。 它主要取决于操作范围和您必须测量的值。

    在90C时,此热敏电阻大约为8kΩ μ A。 在25C时,它将位于100kΩ°C。 请注意,原理图仅具有2kΩ Ω 参考电阻器。 此时,热敏电阻过大,无法测量。 他们是否计划对此度量进行任何其他更改? 如果它们具有某种线性化电阻器,则可能会降低电阻测量值。 但是,我不确定他们计划如何使用这样一个低参考电阻。

    除此之外,我对方案图的其余部分也有一些评论。

    1.一般而言,我不喜欢使用这样大的旁通盖。 此原理图显示了大容量电容的10uF。 通常,我会使用1uF。 断电后,我更希望设备能快速释放电量。

    2.我无法读取TS3A5017中产生的励磁电流的串联电阻值。 请注意,它不应太大。 您不希望IDAC电流源的输出电压太接近正极轨。 出于好奇,他们使用什么电流来激发?

    3. TS3A5017的通道存在泄漏。 这可能会在测量中产生差异,因为激励电流可能会流经未使用的RTD或热敏电阻,然后进入参考电阻,绕过您正在测量的RTD或热敏电阻。 这看起来像是增益错误。

    对于TS3A5017,此电流通常为50nA,对于其所需的精度,可能是可以接受的。 他们应考虑此错误并计算其大小是否足以满足他们的需求。

    4. PSM712中也有一个泄漏术语。 如果使用7V设备,则最大泄漏为20uA。 这也可能是一个问题。 通常,如果AINP和AINN上的泄漏完全相同,则这不是问题,因为错误会平衡。 但是,如果它们不匹配,这也是他们需要考虑的错误。

    请注意,泄漏取决于温度。 如果电路在室温下工作,则在较高温度下仍可能存在问题。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    感谢您的大力支持,下面有一些有关您问题的反馈,请同时提供您的意见。

    现在他们想要使用TGMA103G39HAD (紫色曲线),电阻范围约 为20K至500欧姆,他们需要选择什么参考电阻?

    2.对于来自TS3A5017的串联电阻,现在它们使用0欧姆电阻,可根据应用进行调整。

    3.由于此电路以前是用于PT100设计的,它是3根导线,现在他们想要检测2根导线的NTC,因此他们需要将3根导线更改为2根导线,您可以查看下图,它们会使A和A针短路, 因此AA+和A-引脚是2根导线,连接到NTC。

    4.根据NTC规范,您是否有任何建议的解决方案?我认为我们的ADS1248不是检测NTC的好选择。

    5.对于TS3A5017,它们使用它来切换4通道RTD,您是否有ADS1248的参考电路来检测4 通道PT100? 对于PSM712,我们是否有新的解决方案来取代它?

    6.您是否还可以共享我们的ADS1248的功率噪声规范? 谢谢

    此致,

    南方

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    南方


    1.当您测量热敏电阻时,您将其与比率测量的参考值进行比较。 在没有任何增益的情况下,测量结果将变为:

    ADC输出代码= 2^23 *(RTD/RREF)

    请注意,2^23是最大ADC输出值。 因此,RTD必须小于或等于RTD。 因此,如果RREF为20kΩ μ s,那么您可以测量20kΩ μ s RTD的大小。

    请注意,20kΩ 是用于测量PT100的高值。 对于ADS1248,有两种不同的参考输入可用。 REF0和REF1。 您可以使用热敏电阻和RTD的两个不同参考。

    2.在最后一个POST中,我注意到TS3A5017的漏电流可能是一个问题,因为典型的漏电流为50nA,最大值为1uA。 他们是否因泄漏而移除了此设备? 如果是,则可能还有其它可用的模拟开关。 在我们的一些测试系统中,我们使用低泄漏光学开关来实现此目的。 但是,我要注意的是,这些开关使用几个mA电流。

    可能还有其他固态开关或多路复用器选项,但我不太了解这些产品。

    3.正确。 您将绕过第三个RTD输入,然后IDAC电流将被分流至RREF。

    4.您为什么说ADS1248不是热敏电阻的好解决方案? 热敏电阻和RTD之间的大小差异对于任何ADC都是相同的问题。

    5.我们没有用于测量4个三线RTD的参考电路。 正如我前面提到的,我没有一个很好的建议用于此目的的多路复用器或模拟开关。 请注意,我们确实有ADS124S08,它具有额外的输入。 但是,由于它使用模拟输入引脚进行IDAC路由,因此它也只能处理3个三线RTD。

    至于PSM712,我觉得没有低漏电更换。 大多数电视设备由于其大小而有较大的泄漏。 此外,对于低电压设备,泄漏会更大。 我所见过的大多数保护都涉及到更高系列电阻和用于分流额外电流的快速肖特肯蒂二极管。 我看到过用于此目的的BAV99,但客户需要查看是否要使用此设备。

    6.我不知道功率噪声规格是什么。 您是否询问在进行测量时会听到什么噪音? 我将参考ADS1248数据表中的表1-6。 这将显示不同数据速率和增益的测量噪声。 下表显示输入为0V时的噪声。 测量输入信号时,请注意基准也会产生噪音。 对于精密ADC,您需要具有低噪声基准。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    谢谢,我不熟悉这个部分,你可以找到上面的原理图当他们使用这个部分检测PT100电阻时,他们发现测试结果有很大的偏差,有些板的检测精度可以,但有些板的偏差很大。
    1.您能否帮助检查PT100应用程序的原理图并为我提供一些如何调试此问题的指南?
    2. Rref的功能是什么?
    3.当我们的零件检测到VIN时,如何计算参考电压?

    此致,
    南方
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    南方

    首先,我需要有关他们所看到的偏差的更多信息。 这种偏差是否描述了一个大误差(就像他们有增益误差一样)? 或者这种偏差是很大的噪音。 您能否提供其数据(来自ADC的输出数据,代码(非电压),RTD电阻和参考电阻。 我还想了解他们的所有设置信息,他们使用的输入引脚,参考输入,IDAC电流位置和幅度以及数据速率。

    1.我将再次查看他们的原理图,但我已经报告了我所见过的大部分内容。 为了帮助调试此问题,我需要我在上一段中询问的信息。

    2和3。 RREF是测量的参考。 这必须是一个精密电阻器。 在任何ADC中,您都可以将输入电压与参考电压进行比较,然后获得输出代码。 对于24位转换器,

    ADC输出代码=(VIN/VREF)*(2^23)

    这里我使用23位表示正数,其余是二位的补码负数。

    大多数RTD测量都是通过比率测量完成的。 RREF用于此测量。 比例测量显示在ADS1248数据表的第77页。 它的设置如下所示:

    由于相同的电流通过RRTD和RREF,因此您可以获得此等式。

    ADC输出代码=(RRTD/RREF)*(2^23)

    因此:

    RRTD = RREF*((ADC输出代码)/(2^23))

    这是比率计,因为您不需要计算参考电压或RTD的电压。 您只需处理电阻。 非常重要的是,您的RREF应该非常精确。 RREF中的任何错误都被视为增益错误。 如果您的RREF是1 % ,则您已经从1 % of Gain错误开始

    通读数据表的第77页和第78页。 我认为您的客户确实在使用图116中的设置,其中代码等式稍有不同,因为有两个IDAC电流。 IDAC电流源的不匹配也可能会导致一些错误,但它确实会减少RTD导线电阻错误。

    请注意,RREF还设置RTD测量的共模。 阅读ADS1248数据表的设计部分(从第76页开始),清楚了解客户的设计。

    吴若瑟

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    约瑟夫

    谢谢,下面是一些客户的申请,请帮助您提供意见。

    IDAC设置:500uA
    参考电阻:2K欧姆
    PGA:16次

    测试结果如下:
    1.使用电阻器模拟PT100
    2.电阻器为100欧姆(使用万用表进行测试),我们的部件AD1248读取电阻器为100.2.2911万 欧姆
    3.参考电阻器测试值为1996.6 欧姆
    ADC输出:DAC数据:0x33 36 34
    数据速率:20SPS

    此致,
    南方
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    南方


    这些结果似乎是合理的。 假设他们有用于3线RTD测量的设置,并且他们使用两个IDAC电流来抵消导线电阻错误。

    在给定的测试设置中,他们应该得到的结果是:

    理想输出=(100.0229 * 16)*(2^23)/(2 * 1996.6)= 336.1927万d = 334C87h

    他们得到的输出是33.3634万h或335.6212万d。 通过将一个与另一个相除,您可以看到存在关于0.17 % 的增益错误。 这可能是来自ADC的增益错误,IDAC电流不匹配,测量中的噪声,甚至是电阻测量中的错误。

    请注意,他们只给出了一个数据点。 如果您查看ADS1248数据表,应用示例将显示20个不同电阻值(从20Ω Ω 到400Ω Ω)的输入

    我已经做过类似的测试,我总是使用精密电阻器进行输入和参考。 电阻器的漂移误差是此测量中的一个大问题,通常,我使用的精密电阻器的漂移小于5ppm/c


    吴若瑟

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    您好,Joseph:

    谢谢,我上次与您分享的这些结果似乎是合理的。 但是对于另一个主板,设计是相同的,设置也是相同的,但增益误差要高得多,华为问,为什么,您有什么建议?

    测试结果如下:

    1.电阻器为100.01欧姆(使用万用表进行测试),我们的部件AD1248读取电阻器为100.25.1106万 欧姆
    2. ADC输出:DAC数据:0x3.3541万d



    此致,
    南方
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    您好,Joseph:

    您是否对这些数据有任何意见? 谢谢

    此致,
    南方
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    您好,Joseph:

    谢谢,我上次与您分享的这些结果似乎是合理的。 但是对于另一个主板,设计是相同的,设置也是相同的,但增益误差要高得多,华为问,为什么,您有什么建议?

    测试结果如下:

    1.电阻器为100.01欧姆(使用万用表进行测试),我们的部件AD1248读取电阻器为100.25.1106万 欧姆
    2. ADC输出:DAC数据:0x3.3541万d



    此致,
    南方
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    南方


    抱歉,我上周的最后半个月不在办公室。

    首先,我使用几个电阻器检查结果。 从不同点获得结果将确定错误是增益错误还是偏移。 如果错误是偏移量,则偏移量校准可能会有所帮助。

    如果错误是增益错误,则增益校准可能会有所帮助。 但是,使用ADS1248时,每个PGA增益在出厂时都会被微调,默认增益设置非常好。

    检查是否存在明显的增益错误有两件事。 首先,确保参考电阻器绝对正确。 如果电阻器为100.01Ω Ω,且ADS1248读取100.25Ω Ω,则参考电阻器可能小于约0.24 % 的预期值。 我要指出,在原理图中,参考电阻器是0.1 % ,这是错误预算的一大部分。 为了确保正确,我会让他们测量参考电阻器,以了解参考对该错误的作用。

    第二个可能导致此增益错误的原因是IDAC电流之间不匹配。 请注意,只有一个IDAC电流流向RTD,而另一个IDAC电流仅用于抵消电阻。 但是,两个电流都流向参考电阻器。 如果IDAC电流与0.5 % 不匹配,您可能会在RTD测量中看到0.25 % 错误。

    要验证此错误,请先设置IDAC1和IDAC2的输出,然后进行第一次测量。 然后交换IDAC电流输出,以便IDAC2替换IDAC1,IDAC1替换IDAC2,然后再次进行测量。 进行两次测量后,计算平均值。 这将消除IDAC不匹配错误。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    我从下面的客户那里得到一些反馈,请帮助您提供意见,谢谢

    PT100电阻器 ADS1248值 DAC数据 参考电阻器
    170.02 170.47.5662万 0x57.4896万 1996.6
    160.01 160.32.0343万 0x52.1582万 1996.6
    150.02 150.2724 0x4cf081 1996.6
    140.02 140.44.3771万 0x47e83f 1996.6
    120.03 120.36.8866万 0x3da0fd 1996.6
    110.02 110.32.7095万 0x387ccb 1996.6
    99.999 100.27.6772万 0x3.3577万a 1996.6
    80.042 80.20.1324万 0x29.1026万 1996.6
    70.041 70.1.6951万 0x23ed42 1996.6

    此致,
    南方
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    南方


    他们是否尝试交换IDAC电流源并平均结果? 这是我在上一篇文章中提出的建议之一。

    由于IDAC不匹配可能看起来像增益错误,并且其结果看起来像一个小增益错误,因此他们应该尝试这样做,以查看错误是否显著减少。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    谢谢,您能告诉我如何交换IDAC电流源并计算结果的平均值吗?

    此致,
    南方
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    南方

    昨天晚上我没有机会清楚地查看数据,现在我已将数据输入到电子表格中,错误更多是随机错误,而不是增益错误。 我提取了您上次发布的数据并进行了一些计算。 您可以在下表中看到结果。

    RTD值(Ω)

    ADC代码(十六进制) ADC代码(十进制) Ω 测量(μ A) Ω 错误(μ A)
    170.02 57.4896万 572.0214万 170.1859 -0.1.6585万
    160.01 52.1582万. 537.9458万 160.0478 -0.0378
    150.02 4CF081 504.2305万 150.0169 0.0.3064万
    140.02 47E83F 471.2511万 140.205 -0.1.8502万
    120.03 3DA0FD 403.8909万 120.1642 -0.1.3424万
    110.02 387CCB 370.1963万 110.1395 -0.1.1954万
    99.999 3.3577万A 336.473万 100.1063 -0.1073
    80.042 29.1026万. 269.111万 80.0.6499万 -0.0.2299万
    70.041 23ED42. 235.4498万 70.0.5022万 -0.0.0922万

    第一列是万用表的电阻测量值。 使用什么万用表进行此测量? 这是否来自四线测量? 由于我们正在将ADC结果与该值进行比较,因此该测量值必须准确。

    在第二列中,是您最后一个POST的十六进制ADC输出代码。 在第三列中,数据被转换为十进制。 我使用ADC数据将其转换为ADC测量的电阻。 您从第三列中取数字,除以2^23,再除以8的PGA,然后乘以参考电阻(1996.6)。 此电阻计算值位于第四列中。 请注意,它与您在上一篇文章中为数据提供的值不同。 如果他们有不同的电阻计算方法,我想知道他们是如何获得其值的。 请注意,POST中的值显示较小的增益误差(ADC测量和电阻值测量之间的误差随着电阻值的增大而增大)。

    在第五列中,我计算测量误差,单位为欧姆。 在这种情况下,错误似乎更随机。  如果绘制这些值,误差不一定会随着阻力而变大。 我已在下图中绘制了此错误。

    出于好奇,这些电阻器是什么类型? 它们是否有不同类型的电阻器? 自加热是否可能存在差异? 根据电阻器的温度漂移,这可能是一个因素。 如果150Ω Ω 和160Ω Ω 电阻不同,则这可能是图中显示的内容。

    回到您关于交换IDAC电流源的问题,我在之前的一篇文章中提到过这一点。 您基本上可以交换IDAC电流源。 首先设置IDAC1和IDAC2的输出,然后进行第一次测量。 然后交换IDAC电流输出,以便IDAC2替换IDAC1,IDAC1替换IDAC2,然后再次进行测量。 进行两次测量后,计算平均值。 这将消除IDAC不匹配错误。

    使用您在前几个帖子中提供的示意图,假设您使用AIN0和AIN1测量。

    然后,假设IDAC1转到RTD1_IEXC1,IDAC2转到RTD1_IEXC2。 然后进行测量。 之后,您将把IDAC1发送到RTD1_IEXC2,然后再将IDAC2发送到RTD1_IEXC1。 这将交换IDAC输出。 然后再进行第二次测量,并使用第一次测量来计算平均值。 如果IDAC1和IDAC2不匹配,则这将平均掉因不匹配而出现的任何增益错误。

    吴若瑟

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    您好,Joseph:

    谢谢,客户正在进行测试,并将向我们提供反馈。 客户询问IDAC1和IDAC2的准确性如何?

    此致,
    南方
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    南方


    使用IDAC电流进行测量时,有两个IDAC错误是值得关注的。 这两种情况均在电气特性表的数据表中列出。

    首先,绝对电流中的典型IDAC误差仅为±Ω 1 %。 但是,在只有一个IDAC电流的比率测量中,此误差不是测量的一个因素。 如果RTD和参考电阻器具有相同的电流,则IDAC电流错误将被取消。 输出代码是仅RTD与参考电阻的比值。 请注意,RTD和参考电阻器之间不能存在任何电流泄漏,否则泄漏将成为增益错误。

    其次,如果客户在RTD测量中使用两个IDAC电流,以便在测量中取消导线电阻,则IDAC电流不匹配错误会成为问题。 对于ADS1248,典型的IDAC不匹配错误为0.15 %。 此错误将被视为增益错误。 正如我在上一篇文章中提到的,可以通过交换IDAC电流并计算测量结果的平均值来消除此错误。

    我在上一篇文章中曾问过这个问题,但他们使用哪种类型的电阻器来测试测量精度? 我想知道制造商和系列。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    由于客户使用电阻箱来模拟RTD电阻器,电阻箱的精度为1 %。 开始测试时,他们使用高性能万用表"Agilent 3.4411万A 61/2位万用表"测试电阻盒输出的电阻值。

    更改IDAC1和IDAC2后,测试结果如下所示,请帮助提供您的意见。

    华为还测试IDAC电流,使用高性能万用表测试电流,I1=0.4.9625万mA,I2=0.4.9953万mA

    测试方法:I1:将一个端口连接到A-com针脚,并将另一个端口连接到串行中的AA+针脚

                         I2:将一个端口连接至A-com针脚,并将另一个端口连接至串行中的A针脚

    此致,

    南方

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    南方


    抱歉,我肯定错过了您上一篇E2E帖子。 当您在发送给我的电子邮件中对问题进行编号时,我将回答这些问题。

    1.根据您在上一封电子邮件中发送的数字,设备没有超出规格。 该错误看起来是IDAC的典型错误。 IDAC电流准确度为1 % 典型值和6 % 最大值。 在您提到的情况下,IDAC电流设置为500uA,您将获得495.52uA,这是关于1 % 错误。 这应该是预期值。 您是否在上一封电子邮件中写下了正确的当前值?

    2.A. 他们不应该为了交换IDAC1和IDAC2输出而更换硬件。 它只能通过寄存器来完成,并且是独立设置的。 如果您转至第63页的数据表,IDAC控制寄存器1将设置每个IDAC的位置。 I1DIR[3:0]设置IDAC1,而I2DIR[3:0]设置IDAC2。

    例如,如果您将IDAC1设置为IEXC1引脚,将IDAC2设置为IEXC2引脚。 然后将1000.1001万b写入IDAC控制寄存器1。 然后,如果您要交换IDAC输出,则应将IDAC1设置为IEXC2引脚,将IDAC2设置为IEXC1引脚。 要更改此设置,您需要将1001.1万b写入IDAC控制寄存器。 这将是一个简单的寄存器写入,不需要更改硬件设置。

    2.B. 如果他们想要从测量中获得最佳的准确度,则需要交换IDAC电流以消除IDAC不匹配错误。 从您在Excel屏幕截图中提供的测量值中,我有自己的Excel计算:

    IDAC设置1 IDAC设置2 (已交换)
    PT100 ADC读取 ADC读取 REF ADC (*) 平均PT100 ADC读取ADC读取REF ADC (*)
    99.852 32FE2A 3341866 1995.3 99.3613.1879万 99.852 335BFB 336.5883万 1995.3 100.75.3991万 99.7183.5896万
    99.852 32EE963337878 1998 99.3770.3973万 99.852 3.349万F 3361039 1998 100.66.6011万 99.721.8204万
    99.852 32DB913333009 2001.3 99.3959.7415万 99.852 3336FB 3335.6411万 2001.3 100.93.8614万 99.744.9178万
    *使用参考值(不是2000 Ω)

    Ω,Ω 有一些小的残差,约为.01 μ m至.03 μ m。 这可能是偏移,也可能是增益错误。 对于增益误差,该值有点大,但这是可能的。 它也可能是REF输入测量中的小错误。 IDAC电流多路复用的方式也可能出现一些不匹配的泄漏。


    吴若瑟
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    南方

    Excel表格的格式没有我想象的那样。 我会将文件复制到此帖子中。 您可以看到如何从电子表格中的各个单元格进行计算。

    吴若瑟

    e2e.ti.com/.../IDAC-swap.xlsx

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    您好,Joseph:

    明白了,我们的客户似乎所有测试结果都是合理的,感谢您的大力支持。

    此致,
    南方
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    您好,Josehp:

    是的,我发现最新数据表中的IDAC电流准确度是6 % 最大值。
    IDAC之间的绝对不匹配为0.15 % (典型值),最大值是多少?
    您建议客户扫描IDAC1和IDAC2,然后计算测试结果的平均值,因此客户需要进行两次测试,您知道两次测试之间应该有一段时间,计算时间影响检测准确性? 您建议两项测试需要多长时间? 谢谢

    此致,
    南方
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    南方


    我们不列出最大值。 但是,我想,由于0.15 % 不匹配是一个典型值,它大概是一个单一的标准偏差。

    当启用IDAC1和IDAC2 (或者如果已交换)时,应立即打开来自IDAC的电流。 但是,可能需要一些稳定时间,因为RTD或参考电阻器可以看到任何电容。 例如,有一些电容与滤波器相关。 AIN0至AIN1输入将有来自C19的RC稳定时间(以及来自TVS二极管的任何电容),与R36,R40和RTD电阻作出反应。 REF0输入将具有来自C30的RC稳定器,并与R54,R57和参考电阻R56结合使用。


    吴若瑟
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    南方

    我正在此处回答您有关IDAC电流交换的电子邮件:

    通过交换IDAC电流,即使两个IDAC电流都远低于预期电流,测量值也不会出现IDAC电流值错误。 IDAC不匹配错误将被取消,测量中的主要错误位于参考电阻值中。 作为比率计测量,该测量从不依赖于测量得出的精确电压,而是显示为RTD电阻和参考电阻之间的比率。

    以下是测量的一个示例。 我将使用ADS1248数据表中的图116来显示测量的工作原理。

    使用此图,ADC将根据来自IDAC1和IDAC2的电流读取电压。 在这里,我将忽略PGA增益。 ADC将显示:

    ADC输出=[IDAC1*(RLEAD1+RTD)-(IDAC2*RLEAD2)]*(2^23)/[(IDAC1+IDAC2)*RREF]    (1)

    如果IDAC1=IDAC2和RLEAD1=RLEAD2,则ADC输出= RRTD*2^23/(2*RREF),这将非常容易地确定RTD值。 但是,如果IDAC1≠IDAC2,则可以使用交换来删除不匹配错误。

    对于方程式(1),我们有第一个测量值。 现在我们交换IDAC1和IDAC2,如下图所示,输出略有不同。

    ADC输出=[IDAC2*(RLEAD1+RRTD)-(IDAC1*RLEAD2)]*(2^23)/[(IDAC1+IDAC2)*RREF]    (2)

    要交换和求平均值,我们采用方程式(1),将其添加到方程式(2)中,然后除以2,得出结果的平均值。 如下所示。

    平均ADC输出=[[IDAC1*(RLEAD1+RTD)-(IDAC2*RLEAD2)]+[IDAC2*(RLEAD1+RTD)-(IDAC1*RLEAD2)]*(2^23)/[2*[(IDAC1+IDAC2)*RREF]](3)     

    然后组合IDAC1+IDAC2术语:

    平均ADC输出=[(IDAC1+IDAC2)*(RLEAD1+RRTD)-(IDAC1+IDAC2)*RLEAD2)]*(2^23)/[2*(IDAC1+IDAC2)*RREF]    (4)

    然后取消IDAC1+IDAC2术语,然后设置RLEAD1=RLEAD2=RLEAD以获取以下公式。

    平均ADC输出=[(RLEAD+RRTD)-RLEAD)]]*(2^23)/(2*RREF)]    (5)

    此后,还将取消RLEAD条款。

    平均ADC输出= RRTD*(2^23)/(2*RREF)(6)     

    将结果转到公式(6),您可以看到IDAC1和IDAC2不相等并不重要,只是IDAC1和IDAC2在交换后是相同的值才很重要。 如果它们相同,则(IDAC1+IDAC2)条款将取消。

    系统中可能仍存在错误。 这里我们假设RLEAD1和RLEAD2相同。 如果它们不同,则会出现错误。 此外,如果测量中存在任何泄漏电流(例如TVS二极管),则这将成为错误术语。 但是,回到(6),最大的错误来自RREF中的错误。 这就是RREF必须是精密电阻器的原因。

    吴若瑟