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[参考译文] ADS1247:应用分析

Guru**** 2595770 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1247

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/650470/ads1247-application-analysis

部件号:ADS1247

您好,

我的公司在带有PT100 RTD的电路中实施了ADS1247IPW。 不幸的是,我们在不同温度下获得的RTD读数差别很大。 我不是电路设计工程师,而是在经历一段落后的ADC和RTD精度分析的历史。 目前,我正在使用SBAS426H数据表和SLAU520A参考设计文档来重复检查初始分析期间所做的数字和计算。 我们的RTD只能在0 - 43.3 摄氏度的温度范围内工作,我根据SBAS426H中的图17确定,我们应用程序的最大增益误差是- 0.015 %。

我的问题是:在 Callendar-Van Dusen方程式中使用此百分比时,我在计算时是否用负号表示(例如,在SLAU520A的方程式62中)?

我期待着得到回复。

谢谢,Megan

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    Megan,


    感谢您对ADS1247的提问。 当谈到数据表中的典型特性曲线时,请记住它们是典型的,而不是最大的。 我也不会认为它们有正负斜率。 在这方面,最好假设错误是某个加或减值。 但是,我记得,当器件的增益较高时,ADS1247的增益漂移主要是负的。

    如果您的系统中有错误,您看到的错误有多大? 是较大的偏移或增益误差,还是某种噪音? 如果可以,您能否报告数据值以及您所期望的内容? 最好能有一个基本原理图和设备配置设置用于分析。


    吴若瑟
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    e2e.ti.com/.../712B-Datasheet.pdf

    e2e.ti.com/.../RTD_2D00_806-Datasheet.pdf

    e2e.ti.com/.../Module-Schematic.docx

    e2e.ti.com/.../Serno7-Temperature-Tolerance-Measurements.xlsx

    e2e.ti.com/.../Serno6-Temperature-Tolerance-Measurements.xlsx

    e2e.ti.com:443/Hi Joseph,感谢您的快速响应,很抱歉我花了这么长的时间来回复。让我先说一下,我们现在只有两个模块的样本集可以使用RTD进行测试。 我们使用的增益为128,偏移为25。 当我们探测电路时,我们会测量5.023 V时的AVDD,3.30 V时的DVDD和2.473 V时的参考电压,这是我们预期的结果。 但是,当我们使用VI读取模块的响应时,AVDD平均值为4.795 V,3.283 V为DVDD,2.472 V为Vref。我附上了两个电子表格,显示了我们对每个模块进行的测量。 但是,我们使用RTD校准器来模拟要测试的温度。 我还包括了模块原理图,我们将与电路一起使用的RTD数据表以及我们用于此测试的RTD校准器。您将看到序列号 6能够读取平均在0.6 摄氏度范围内的温度,但序列号为 7的平均温差为1.24 摄氏度。 我们的电路设计得非常接近SBAS426G中所述的电路,因此我们认为增益和偏移是可以的,并且认为这可能是某种噪音。请告诉我您的想法, 或者如果我可以提供更多有用的信息。

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    Megan,

    请给我一点时间。 我需要一些时间来阅读此内容,我可能会有一些后续问题。 我明天应该可以与您取得成功。

    吴若瑟

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    Megan,


    我可以看到几种不同的错误来源。 但是,我不确定我在您的测量中看到的是什么错误。 这取决于您的设置。 我不认为这是噪音错误。 这看起来像是增益误差和偏移误差的组合,可能有多个误差影响测量。 请注意,测量误差图解通常是一条带有斜率和偏移的直线。 如果错误是噪音,则您的测量错误会出现锯齿状线条。

    首先,我要问几个有关配置设置的问题。 只是为了确保您能读取配置寄存器并发布内容吗? 我想知道使用的IDAC幅度(我假设这是一个3线测量,匹配的IDAC被注入两个RTD导线)。

    此外,您是否手动将值写入FSC注册表? 还是使用默认值? 我将使用默认值。 该值为每个增益设置进行出厂微调,并调整测量中的增益误差。 第二,您是否在OFC寄存器中写入一个值? 您的最后一篇文章暗示您每次在OFC中使用的值为25D。 通常,我会运行自偏移校准以开始,而不是使用某些默认值。

    您期望测量的温度范围是多少? 数据显示0°C至40°C温度范围内的等效值,这是一个非常小的范围。 我想您想使用整个范围中的大部分来轻松显示存在多少增益误差。

    正如我前面提到的那样,有几个可能的错误来源。 首先,两个IDAC电流之间的不匹配可能是错误的来源。 如果驱动RTD的IDAC电流比驱动导线的第二个IDAC电流低0.5 % ,则ADC会给出低于预期的0.25 % 测量值。 这种不匹配意味着驱动参考电阻器的电流不是驱动RTD本身的电流的两倍,从而导致增益错误。 要解决此不匹配问题,您可以交换IDAC输出,然后进行第二次测量。 通过对第一个和第二个测量值求平均值,您可以消除不匹配错误。

    我通常避免在测量中使用硬件补偿(110Ω R137电阻器)。 此电阻中的任何错误都被视为偏移错误。 当您提高分辨率以包括ADC输出数据的正负值(而不仅仅是正值)时,电阻器的误差和漂移成为额外的误差术语。

    输入电路中是否有任何其他零件未在此处显示? 如果RTD导线连接了任何ESD二极管或TVS二极管,则可能是漏电条件的一个因素。 从基准中取走的任何泄漏术语都将成为测量中的增益误差。

    通常,我不使用这些RTD校准器进行测量。 我通常会使用0.01 % 电阻器(使用精密万用表测量回来)进行测试。 在更新版本的数据表(SBAS426H)的应用示例中,有一个3线测量示例,数据是使用具有极低漂移的精密电阻器采集的。 如果您有一些电阻器可用,则在预期温度范围内使用多个代表RTD电阻的值。 由于错误较大,您可能能够脱离0.1 % 电阻器,您可能会遇到绝对错误,漂移和自热问题。 使用校准器会增加它自己的误差,我更愿意使用一个精密电阻器,它的值我已经测量回来了。

    另一个可能的错误来源是输入RC滤波器中使用的串联电阻。 在您的案例中,我不认为这是个问题,因为值5kΩ 用于输入,约6.4kΩ 用于参考。 如果电阻器超过10kΩ Ω 或IDAC电流较小(使RTD和参考电压较小),则可能是问题。 此电阻与ADC输入电流作出反应,以增加错误。 如果您怀疑这是问题,请将其拆下并更换为较低的电阻或短路电阻。

    由于您要查找的错误在RTD测量中按0.5Ω 的顺序排列,因此您可以通过验证ADC测量是否正确来查找错误。 使用精密万用表测量RTD电压和参考电压。 请注意,您需要一个具有高阻抗模式的精密仪表,以便万用表测量值不会影响ADC测量值。 Agilent 3.4401万A可能工作,但3458A更好。

    我知道这一帖子有很多,但如果有任何帮助,请告诉我。 在报告数据时,我想查看原始ADC数据(十六进制或十进制,这并不重要)。 记录输入电压,电阻测量值和ADC输出电压。 此外,我还提到了较新的SBAS426H数据表中的应用示例。 此应用示例中有许多有关测量的良好信息,因此请仔细阅读以了解更多信息。 它可能会为我在这里所描述的内容添加详细信息。


    吴若瑟
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    Megan,


    我有一段时间没有收到您的回复,我想我会检查一下您的电路问题。 我知道在我的最后一个回答中有很多事情要做。 如果您能够获得解决方案,那就太好了。 如果您无法找到解决方案,请随时添加到此线程。

    我会让该主题保持开放几天,以便您发布回复。 如果您被锁定,则可以启动另一个线程。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    很抱歉,我一直在与我的团队分享您的回复,并尝试收集您请求的一些信息。 我想回答您提出的一些问题:

    遗憾的是,就配置寄存器而言,我还不能回答您的任何问题,因为我没有访问权限。 我可以告诉您,我们使用的是3线RTD,IDAC幅度是1.5 mA,我相信我们在启动时会运行偏移校准。 就电路而言,我发给你们的原理图显示了整个情况,没有任何二极管连接到RTD。

    我计划 在今天下午和明天早上去实验室,按照您的建议,使用精密电阻器进行更多测试,并将我的结果发送给您。 我们将测量的温度范围预计为0°C至43.3°C,但是RTD本身的温度范围为-50°C至230°C 此时,我要问您的下一个问题是,在使用精密电阻器收集数据时,您是否建议我使用RTD可以读取的整个温度范围内的值,或者只是扩大我们预期测量的温度范围?

    再次感谢您的支持和与我联系! 我期待着再次听到你们的意见。

    Megan

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    Megan,


    感谢您的更新。 我将等待更多配置信息,因为查找错误可能很重要。

    对于精密电阻器,最好浏览整个可用范围,仅查看完整增益误差,使用几个中间点检查是否没有任何较大的非线性误差。 但是,仅仅看看您打算测量的温度范围就足够了。 我认为这足够广泛,足以获得您所需的信息。


    吴若瑟
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    Megan,


    我想我会再次与您确认,看看您是否有任何有关您所看到的增益错误的新数据或信息。 如果您认为您已经解决了该问题,我想关闭该帖子。 如果没有,我想看看您可能使用精密电阻器收集的一些数据。


    吴若瑟
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    您好,Joseph:

    感谢您的入住。 遗憾的是,我和我的团队暂时无法再进一步调查此错误。 我希望在某个时候能与你联系,但现在,这一职位应该关闭。

    感谢您的帮助和耐心,

    Megan

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    Megan,


    好的,谢谢。 准备好后打开新帖子。


    吴若瑟