[参考译文] ADS1235：设置和校准

admin

Other Parts Discussed in Thread: ADS1235

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/1048432/ads1235-setup-and-calibration

器件型号：ADS1235

大家好
我正在开发一个读取称重传感器的器件。由于速度和精度的特性、我选择了 ADS1235。我开发了一个定制板、目前处于读取数据和编辑寄存器的阶段。我对 ADC 没有太多经验、但我致力于学习。我的问题是执行读取值缩放和校准调整的最佳做法。
我的称重传感器是 HBM pw15ahc3mr 模型。 5V 激励电压/2mV/V 灵敏度
这样我得出结论、称重传感器发送到 ADC 转换器的电压范围约为20mV、对吧？
使用128增益时、ADS1235上的读数范围为±0.039V、±39mV、也就是说、设备将仅使用 ADS 转换器读数范围的25%、是吗？

理论上、由于 ADS1235是24位转换器、因此转换范围将为0 - 16777215。也就是说、-0.039V = 0、+0.039V = 16777215。这个想法是正确的吗？

我已经阅读过几次本手册、但我仍然不清楚校准功能的工作原理。有没有更多的教学材料可以让我更好地学习？

我有一些标准权重来调整称重传感器读数并在固件内进行转换计算。但是、首先、在 ADC 转换器级别、为了使其正常工作、我应该注意哪些设置和参数？

谢谢

3 年多前

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Guilherme、

如果 Vexc = 5V 且灵敏度= 2mV/V、则应在施加最大负载的情况下获得10mV 的输入信号。如果您仅测量压缩(而不是张力)、则输入范围为0V 至10mV、范围为-39mV 至+39mV。这不一定是一件坏事、因为这可能会为您的系统提供足够的性能、具体取决于您的目标无噪声计数。我们的高精度实验室内容中提供了多种有助于解决此问题的资源、具体请查看有关 ADC 噪声的模块： https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs

您对 ADC 中的校准功能有任何具体问题吗？或者、您从数据表中没有了解什么？与数据表中的内容相比、我不确定能否更好地解释校准特性。但是、如果您有任何具体问题、我可以帮助解决这些问题。

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Bryan、感谢您的回答。

我今天取得了一些进展，但我有疑问。

IM 读取输入4和5 (差分模式)。我的原理图遵循数据表。

我正在尝试将数字读取值缩放到加权值。但是、当我在输入中没有进行任何选择时、我读取的值为 1179657。当我连接了称重传感器时、引脚4和5之间的电压为10.8mV 时、我得到1188632 (按下称重传感器、该值会降低)

在未连接 loadcell 的情况下、转换后的值不应为0？

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Guilherme、

否、称重传感器不一定具有无负载的0V 输出信号。理想情况下应该是这样、但称重传感器、ADC、输入电路等存在一些相关误差。您可能需要设置加载单元的零点或皮重。现在您获得的代码为~5mV、因此在空载条件下存在一些小误差。您可以对称重传感器应用的最大重量是多少？如果应用此重量(例如10 kg)、您是否获得更大的输出电压(例如~15mV)？

但是、逐件启动系统可能更有意义。您的系统中有许多潜在变量(交流激励、负载单元等)、因此删除其中的一些变量并确保系统在过程中的每个步骤都正常工作可能更有意义。因此、移除称重传感器和交流激励、确保您的系统能够准确精确地解析无增益的1V 输入、高增益的10mV 输入(使用精密源)。然后在启用交流激励的情况下尝试相同的操作。加入负载单元后、您可以确保系统的其余部分正常工作。也许您已经完成了这些工作、但如果您没有、您应该这样做。

此外、您的原理图显示了模拟和数字接地的不同接地符号。这些都是连接回实心接地层、还是有单独的数字和模拟接地层(不建议使用后者)？

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Bryan、

我在接地层中将所有接地连接在一起。

今天、我通过启用交流电桥并执行几个其他测试、进一步测试了测试。但是、我遇到了与重量测量精度相关的可能问题。正如我之前所说的、该项目适用于根据重量读数的快速驱动系统、因此我需要速度和精度。但是、我使用一个最大值为10kg 的2mV/V 称重传感器。我的测量精度需要小于1g、但在我的测试中、我无法实现该精度、请检查其是否正确。

128增益= 78mV (+/- 39mV)时的 ADS1235范围读数。 ADC 范围0至16777215
因此、比率为215092.5 ADC 单元/mV (16777215/78)
称重传感器的电压范围为10mV (5V * 2mV/V)
因此、当读取范围为0至10kg 时、我应该具有2150925 (10mV*215092.5 ADC 单元)的范围
即215个 ADC 单位/克

但是、在我正在运行的测试中、我具有以下内容

克/ ADC 单位
0 / 1188631
10/1188622
20/1188613
50/1188586
100 / 1188541

您能不能帮助我理解为什么在实践中，我的 ADC 单位数比为0.9克，而不是215克？

我将把我更改的限制器的一些值放在下面：

03h MODE1 - 01100001
04h 模式2 - 1100000
06h REF - 00001010
10h PGA - 00000111
11h INPMUX -01111000

谢谢

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Guilherme、

请注意、ADS1235使用二进制补码方案、因此完整代码范围(2^24个代码)从-FS 扩展到+FS (十进制值-8、388、607到+8、388、608)。在您的应用中、满量程范围从-39mV 扩展到+39mV、但您仅使用该范围的0mV 至10mV。这对应于0至2、147、484个代码、假设 ADC 传递函数理想(无增益或偏移误差)。因此、理想情况下、当在称重传感器上放置10千克重量时、应看到~2、147、484的十进制代码。我只是想确保"ADC 范围0至16777215"这一说法不会引起混淆、这在技术上是不正确的。

但是、我同意您的计算、即理想情况下每克重量应改变~215个代码。这意味着系统中存在额外的噪声、因此您无法解决这些微小的变化。您以何种数据速率运行？您在上一篇帖子中未提供 MODE0寄存器值。

此外、您是否确认过您的电路板可以使用精密源读取此类微小变化、因为称重传感器会在您的系统中引入大量变量？最好在添加传感器之前提前检查系统是否按预期运行。至少可以缩小可能的原因范围。现在还不清楚是传感器、电路板还是两者都增加了噪声。如果您可以验证 PCB 是否可以使用精密源准确精确地解析您感兴趣的信号、这有助于我们确定从何处开始进行故障排除(以及从何处开始)。

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Bryan、

感谢您的回复。我有 MODE0和所有其他的默认值：

02h MODE0 - 00100100

我将尝试添加一个电位器来隔离测试电路板。我将在这里发布结果。

谢谢你

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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。

感谢 Guilherme、让我们知道您的发现

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Bryan、

我今天做了更多的测试、我认为问题出在 PCB 上。

我在输入端测量了毫伏、在 ADC 上测量了相应的值

0.1mV - 1179750代码

0.6mV - 1180102 代码

差值= 352

每0.1mV 70.4个代码

但理论上、我应该具有22075/mV：

8388608/38*10.

我将再次查看数据表和原理图、我进行了大量测试、但至今尚未找到任何解决方案。您是否建议我使用任何硬件或寄存器值进行测试？

谢谢

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Guilherme、

您的值似乎偏离了方向。我现在在我的 EVM 上测量了相同的值(见下文)、对于0.1mV、我得到的平均值代码为38、597 (使用 G = 128、DR = 20SPS、AIN0和 AIN1上的 FIR 滤波器)

您如何应用输入信号以及对哪些模拟输入？这些是单端输入吗？这些值是来自精密源还是您再次使用称重传感器？如果您可以发送一些实验设置的图片、可能会有所帮助。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Bryan、

我在 IN4和 iN5上以差分模式连接了输入。我有一个定制板、但我的原理图遵循 EVM 参考。我已经使用直流和交流激励进行了测试、两者在输出信号分辨率方面表现相似。使用称重传感器或由电阻器和电位计组成的惠斯通电桥进行测试也会产生类似的结果。

我的非默认参数为：

03h MODE1 - 01100001
04h 模式2 - 1100000
06h REF - 00001010
10h PGA - 00000111
11h INPMUX -01111000

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2390765 points

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、Guilherme、

您是否曾尝试绕过交流激励硬件并通过 AIN4和 AIN5将输入直接输入到 ADC 中？您是否有可使用的精密源、而不是称重传感器或电桥？对于我使用的测试、我是否使用了 Data Precision 8200、您是否有任何类似的台式设备可让您向 ADC 施加已知的干净输入电压？

此时、您只需尝试确定您的 PCB 是否正常工作。如果您使用内部基准、禁用 PGA 并将1V 信号输入到输入中、您是否会得到1V 信号输出？如果您可以从那里开始、这将有助于您了解至少这是有效的。如果可以，则您可以通过启用 PGA、将增益设置为某个>1并查看系统是否正确转换此输入来测试 PGA 功能(请记住 PGA 共模限制)。如果您对 PGA VCM 范围或代码转换有疑问、可参考我们基于 Excel 的 ADS1235配置计算器：https://www.ti.com/lit/zip/sbar015

如果正常工作、则尝试通过 REFP0/REFN0等外部基准、直到系统停止正常运行。然后、您可以开始进行故障排除。但现在您尚未确定任何基线性能、即系统正常工作的时间点、因此甚至不清楚何时开始寻找问题。

布莱恩

数据转换器（参考译文帖）

数据转换器（参考译文帖）(Read Only)

[参考译文] ADS1235：设置和校准