[参考译文] ADS1232：系统设计：将 Vref 转换为重定范围称重传感器是否有效？

您好、Dave、

我认为、这里有很多令人困惑的地方是对所需测量范围和可重复性的期望。  您可以使用分压器作为基准来提高动态范围、但这不会直接转化为提高的精度或可重复性。

当您添加电阻分压器(顺便说一下、ADS1232的最小基准输入电压为1.5V)时、您还需要考虑电阻分压器的任何误差以及电阻器的任何热漂移。  您还将添加来自电阻器的一些热噪声。  这种组合会在额外噪声和增益误差方面增加测量误差。

下一个注意事项是、您无法克服 PGA 和过采样调制器的固有噪声。  因此、仅仅增加动态范围并不一定会增加分辨较小值的能力。

另一个考虑因素是 ADC 的设计。  ADS1232被设计为一个差分输入 ADC。  即 AINP 相对于 AINN、转换结果采用二进制补码。  此器件没有单极输出代码选项。  在您的情况下、需要使用单极输出格式、但并非所有负载单元都报告单个方向的输出。  应变测量可在两个方向上测量、具体取决于称重传感器设计。  因此、在您的设计中使用 ADS1232时存在一些限制因素。

让我们回到可重复性。  有时、这称为无闪烁分辨率。  从 ADC 的角度来看、它被称为无噪声分辨率、可以按位或 UV (或应用增益时为 nV)进行考虑。  从 ADS1232数据表噪声表中、我们可以看到噪声最低的是使用5V AVDD 和10sps 数据输出速率。  使用最大可用增益时、峰间噪声(或无噪声)为110nV。  因此、无论基准电压如何、这都是 ADC 可以实现的最佳效果。  表中还显示了使用5V 基准时无噪声位数为18.4。

当您降低基准电压时、您还将降低无噪声位。  原因是 ADC 噪声保持不变。  每位的分辨率较小、似乎可以利用更多的满量程范围、但无法克服噪声。  如果满量程范围(FSR)为+/- 6.5mV (或总共13mV)、则无噪声位分辨率为16.85、因为噪声仍然为110nV。

因此、限制因素不是基准电压、而是 ADC 的固有噪声。  噪声的可重复性是权重/fs 输出*噪声。  在该方案中、提供了20磅/6mV * 110nV = 0.000367磅  最后、无论基准电压是多少、这都会导致大约54000个计数。  我可以告诉您、如果使用分压器、噪声和漂移将更糟。

因此、建议使用相同电压进行激励和基准的比例式测量将提供良好的结果、并消除了与分压器电路相比复杂性、误差和漂移增加的一些问题。  请注意、这都是理论上的、不考虑接线等中拾取的外部源产生的任何额外噪声

此致、

Bob B