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[参考译文] ADS1118:使用ADS1118进行温度监控

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1118, INA826, ADS1118EVM, ADS1220, ADS124S08, ADS1248

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/574269/ads1118-temperature-monitoring-using-ads1118

部件号:ADS1118
本线程中讨论的其他部件: INA826,ADS1220ADS124S08ADS1248

您好,

我正在使用热电偶开发一个4通道温度监控系统,我计划使用1件ADS1118和4件INA826仪表放大器。此外,我们还需要+/- 0.1 摄氏度的精度。

因此,电路的流速应该是:热电偶输出-->INA826-->ADS1118-->16位控制器。

热电偶的差动输出将作为INA826的输入提供,然后作为ADS1118的单端输出提供,接着是带有控制器的ADS1118的SPI接口。


在热电偶和ADS1118之间调整INA826的原因之一当然是降低了BOM成本,另一个原因是提供50Hz和60Hz的噪声抑制。
由于仪表放大器的CMRR很高,我们认为50Hz和60Hz频率的噪声将被拒绝。

我的问题是INA826的特性是否会影响ADS1118的性能?

此致,

Purvi Gupta

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    Purvi,


    这个问题是更多关于INA826还是关于ADS1118的问题? 如果更多有关INA826的信息,那么也可能值得在Precision Amplifier论坛上再次发布它。 不管怎样,我会给你们一些想法。

    首先,我强烈建议您阅读ADS1118EVM用户指南。 评估模块设计用于运行热电偶测量应用。 根据您决定在末端使用的热电偶类型,它可能具有您所需的确切电路。 如果可以,最好获取其中一个模块并使用它获取数据。 请注意,该模块不使用任何增益级,热电偶通过某些RC滤波连接到ADC。 ADC中的增益作为满刻度范围的变化列出。 最大增益是±0.256mV的满刻度范围,可能比您想要的要小。

    查看INA826时,偏移值为150uV最大值,增益误差为0.15 % 最大值 请注意,此阶段的增益误差也由RG电阻确定。 如果您使用1 % 电阻器,您可能会遇到1 % 增益错误。 请注意,如果您要对±0.1°C错误执行某项操作,您可能已经遇到大于该错误的错误,您需要执行大量校准。

    将其与ADS1118进行比较,后者的偏移误差通常为10uV左右,而增益误差为0.15 % 最大值 如果仅使用ADS1118,则可能会由于未使用完整的输入范围而导致分辨率下降,但不会为偏移和增益错误添加任何其他错误。 它的错误更少,您只需要校准一个设备的错误。

    我还要指出,线路噪音可能并不总是一种共模信号。 长热电偶导线可能起到天线的作用,并会产生线路噪音,这会被视为差分。

    您打算使用哪种类型的热电偶? 您期望的温度范围是多少? 这两个问题将确定如果您使用的是不带INA826的ADS1118,您将获得什么分辨率。

    您打算如何将ADS1118连接到四路输入? 您是否计划将四个INA826接地并使用ADS1118进行四个单端测量? 您希望如何执行冷接点测量?

    如果您真的想进行精确的温度测量,我认为您需要使用类似ADS1220的工具。 它的功能类似,但具有24位输出。 您可以将所有热电偶参考接地并进行四次测量,但您需要在布局上非常小心,确保热电偶参考时有一个干净的接地。 就我个人而言,我会使用两个ADS1220来测量四个热电偶。

    此外,ADS1248和新的ADS124S08也是此项目的理想选择。 如果您对这些设备有任何疑问,请回复。


    吴若瑟
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    谢谢Joseph,

    热电偶类型为J型或K型。预期温度范围为0度至最大1300度。

    我提到了仪器放大器的编号,似乎其中大多数具有微伏的偏移电压。因此,如果我计划在热电偶和ADS1118之间使用仪器放大器,则无法实现所需的精度。

    但为了提供良好的50Hz和60Hz噪声抑制,我认为仪表放大器会有所帮助。

    如果可以使用ADS1118抑制50Hz和60Hz噪声,则可以使用ADS1118EVM中实现的电路。

    但问题仍然是ADS1118是否足以抑制50Hz和60Hz的噪音?

    此致,
    Purvi
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    为了使用单片ADS1118,如果我在热电偶和ADS1118之间使用TS3A5017DR多路复用器,那么它是否会在精度或噪声抑制方面造成问题?
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    Purvi,

    ADS1118具有少量50/60Hz抑制。 但是,与其他类似ADC一样,此拒绝取决于数据速率。 首先,让我们来看看第14页上的ADS1118数据表。 图34显示了以8SPS运行的设备的数字滤波器的频率响应。

    对于此设备,这将具有最佳的50/60Hz拒绝数据速率。 很难看到,但抑制可能约为25-30dB。 本设备的设计不能在50/60Hz时提供良好的切迹来抑制噪音。

    另一个示例是ADS1220的20SPS频率,同时具有50/60Hz频率抑制。 数字滤波器的频率响应如图46和47第25页所示。 使用此设置时,使用滤波器和数据速率,50/60Hz抑制大于80dB。 与ADS1118相比,这是一个很大的改进。

    我仍然不确定您认为INA对您有何帮助。 它可能具有良好的共模抑制,但大多数ADC已经具有良好的共模抑制。 您需要的是50和60Hz时的正常模式抑制信号。

    至于您关于使用mux的评论,我通常认为使用mux测量热电偶没有问题。 mux系列电阻不是问题,因为不需要激励电流。 接通电阻和寄生泄漏。

    吴若瑟

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    谢谢Joseph,

    为了测量4个热电偶输出,如果我使用1件 TS3A5017DR多路复用器和1件ADS1118或ADS1220,电路流如下所示:

    热电偶-->多路复用器--> ADS1118或ADS1220

    假设输入端出现50Hz噪音,那么在第一阶段(即MUX),它是否会饱和?

    ADC肯定会降低噪声,但当MUX饱和时,它会向ADC提供不正确的输入,最终将读取不正确的温度数据。

    我不确定MUX是否会在50Hz噪音抑制方面造成问题。

    此致,

    Purvi

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    Purvi,


    我不知道你把泥沙浸透了是什么意思。 如果您有50Hz的噪音,则可能会通过mux。 我要指出,ADC在ADS1118和ADS1220的前端已经有了mux。 一般而言,我认为50赫兹的噪音对mux是透明的。

    但是,如果噪音大于mux的输入范围,则可能会出现问题。 这是您所指的吗?

    我要注意,如果50Hz噪音超出PGA的范围,你也会遇到问题。 要使数字滤波器正确抑制50Hz噪音,您需要处于ADC的工作范围内,其中包括PGA。


    吴若瑟