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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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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
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
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
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
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
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
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
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
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