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[参考译文] ADS1262:ADS1262:ADS1262称重传感器原理图回顾(续)

Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1262, 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/809299/ads1262-ads1262-ads1262-load-cell-schematic-review-continued

器件型号:ADS1262
主题中讨论的其他器件: ADS1235ADS1263

这是该职位的延续:

我在接线侧度过了一段很短的时间。 我能够与模块通信并读取转换数据、但状态位正在抛出大量错误。 数据表的第70页包含错误代码、我得到以下信息:

   ADC1 PGA 差分输出警报
   ADC1 PGA 输出高电平警报
   ADC1 PGA 输出低电平警报(下面将对此进行详细介绍)
   ADC1低基准警报

数据(来自转换)为0x8000000 (即输入信号<=-Vref/gain... 我想我在确定芯片引脚的 Vref 是多少方面遇到了困难...)。

AIN0和 AIN1未连接。

如果我将5V 连接到 AIN0、则数据会传输到-982023569或相关问题。

最后、我尝试将一个负载单元连接到 ADS 1262。

是否缺少配置或原理图布线不正确?

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    您好、斯潘基、

    如何对 ADS1262寄存器进行编程?

    根据您的描述、ADC 似乎没有获得有效的基准电压。 对于初始测试、您可以使用内部基准、但最终我认为您希望 ADC 从 AIN0/1引脚获取其基准电压。 如果您选择这些引脚作为基准电压源、但不将基准电压与其相连、则会得到无效结果。

    我会尝试探测 AIN0/1和 AIN6/7引脚、以查看 AIN0 ~= 5V、AIN1 ~= 0V、AIN6 ~= 2.5V 和 AIN7 ~= 2.5V。

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    我找到了 REFMUX 寄存器、该寄存器清除了一些内容。 我仍然没有获得"良好"的测量结果、但我认为我的测量结果是正确的。 测量值会随着时间的推移而大幅漂移、但我怀疑这是电池耗电的一个因素、并且低于最佳设置。

    我似乎已经达到了电路设计知识的极限。 在我的旅行中、我发现噪声似乎是一个重大问题、即使这个芯片是32位的、它似乎没有我在应用中应该期待的东西(如果我错了、请纠正我的问题)。

    我想我可以将设计切换到 ADS1235、它似乎更适合于负载单元。 请就此提出任何建议。 我希望以0.5磅的分辨率测量~0-50、000磅、如果在 ads1235上可用的24位分辨率、则可以在24位时轻松地测量。

    我一周的剩余时间都不在办公室、但我会在回来时检查这些引脚。

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    您好、斯潘基、

    如果看不到您收集的数据、编程的寄存器设置或不看您是如何将称重传感器连接到电路的、我很难评论您观察到的 ADC 性能...

    如果您具有良好的比例式连接、则结果中的大部分漂移将来自称重传感器本身。 这种漂移可能与环境温度变化有关、但您必须在较长的时间内观察数据才能看到这些类型的漂移效应。

    ADS1235也是执行测压元件测量的理想器件、无需 ADS1262提供的所有额外功能。 在性能方面、您可能不会注意到太多的差异;但是、由于这两种器件都具有非常高的分辨率、能够测量 nV、因此它们确实需要良好的 PCB 布局和高质量的周围电路组件(低噪声和低漂移参考源、电源和去耦电容器); 因此、如果 ADS1262存在噪声问题、则在切换到 ADS1235后可能会出现类似的噪声问题。 因此、我建议尽可能多地尝试解决 ADS1262的噪声和漂移问题。

    当您方便时、请务必分享一些数据、我很高兴查看这些数据、以了解我是否可以帮助您解决噪声和漂移问题。 首先、请尝试在未连接负载的情况下短接 ADC 输入并评估噪声性能、以确定传感器自身的噪声和漂移量以及 ADC /系统的相关量!

     

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    幽默、现在似乎我更困惑了...

    我有一个5V 的外部基准电压(我应该使用 AIN0/AIN1作为基准电压吗? 如果是、AIN 是一个非常令人困惑的标签)

    REFMUX 寄存器默认为内部2.5V、但当我将 REFMUX 设置为"内部模拟电源"时(这会引起混淆、因为外部模拟电源不是?) 我设法从我的负载单元中读取"内容"、该负载单元连接到外部5V 电源并通过 AIN0/AIN1连接。 "随着负载而变化、但值是负值。 -1150000000ish

    目前、我仅尝试对4线制负载单元配置进行排序。

    我是否需要将 IDAC 寄存器设置为在 AIN 线上输出?

    这些读数无需外部连接:

    AIN0至 AIN1 --> 0.03v

    AIN6至 AIN7 --> 0.002v

    AIN0至 GND --> 0.13v

    AIN0至5V -->-0.11v

    AIN1至 GND --> 0.08V

    AIN1至5V -->-0.1V

    AIN6至 GND --> 0.009v

    AIN6至5V -->-0.03v

    AIN7至 GND --> 0.06v

    AIN7至5V -->-0.07v

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    您好、斯潘基、

    ADS1262输入引脚(AINx)具有多种用途。 所有 AINx 引脚均可配置为模拟输入、所有引脚均可用作 IDAC 输出、部分引脚可编程为基准输入、部分引脚可用作 GPIO、AIN6/7甚至可用于内部测试 DAC 输出。 引脚功能表显示了每个引脚上可用的功能:

    正确、参考多路复用器的"内部模拟电源"是 IC 的模拟电源(AVDD - AVSS)、如数据表的图77所示。 尽管您对模拟电源和称重传感器激励电压使用相同的5V 电源、 但我仍然建议使用 AIN0/AIN1作为基准源、因为这可能更接近电桥上的激励电压、 对于6线制电桥、将为您提供最佳比例式匹配。

    您是否碰巧有一个您可以共享的图、其中显示了如何将测压元件连接到原理图? 您还可以共享一个值列表、了解如何对每个 ADS1262寄存器进行编程?

    为了进行完整性检查、您可能需要尝试将 ADC 输入短接至 AINCOM、并启用 VBIAS 电平转换器(以设置共模电压)、并检查输出代码是否接近于零。

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    我不太严格地遵循这一点(pg33):

    我只使用4线配置、但最终我想使用6线配置。

    我的激励线连接到 GND 和5V/AVDD。 然后、信号线连接到 AIN6和 AIN7、这是我读取 RDATA1的位置。 在此配置中、AIN0&1是浮动/未连接的。

    以下是常规编程过程:

    第一次尝试(有点成功):

    • 清除功率寄存器(清除复位并禁用内部基准)
    • 将 REFMUX 设置为"内部"模拟电源 VADD 和 Vass (这是否更适合作为"外部"模拟电源? 因为我将外部5V 施加到 ADS?上的 VADD 引脚6
      • 如果我要从上面的链接中执行一个6线制负载单元、我是否会将 REFMUX 设置为外部 AIN0和 AIN1、然后将激励线路接回到这些引脚?
    • 然后在我的环路中、我将在各自的位中将 INPMUX 设置为 AIN6和 AIN7
    • 最后、我将读取 RDATA1

    当连接到 AIN6和7时、RDATA1读数在-1152180000范围内、并且随着施加的负载而波动... 但对于我的1kg 负载单元测试而言、这一点绝对不重要。 如果我断开信号线与 AIN6和7的连接、读数会下降至-1888280000、并在那里闪烁。 我尝试在5V 和 GND 之间跳过 AIN6和7、但似乎没有任何东西会将其在任一方向上驱动到满量程

    第二次尝试(这基本上是默认寄存器配置、从 RDATA1读取数据不有用):

    • 将功率寄存器设置为1 (启用内部基准)
    • 将 REFMUX 设置为默认值(内部+-2.5V)
    • 然后在我的环路中、我将在各自的位中将 INPMUX 设置为 AIN6和 AIN7
    • 最后、我将读取 RDATA1

    我认为我必须将负载单元上的激励线路更改为 REFOUT (ADS 上的引脚8)。

    在此配置中、当 loadcell 信号连接到 AIN6和7、并激励到 REFOUT 和 GND 时、RDATA1读取0x8000000。 我还尝试了5V 励磁、但获得了相同的恒定读数。

    我的 AINCOM 引脚未连接、很遗憾、在运行时无法访问(由处理器板覆盖)。

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    您好、斯潘基、

    您是否已再次检查是否正确地将称重传感器接至 PCB?
    如果您不小心交换了其中一根激励线和信号线、可能会解释为什么您读取了"-1152180000"附近的输出代码。

    作为完整性检查、请尝试将 AIN6和 AIN7短接在一起、并将它们偏置为1/2 Vs 电压。
    由于 AINCOM 不可访问、因此您可以改用 REFOUT (只要启用内部基准电压)。 在此配置中、您应该得到非常接近0的输出代码(请记住0xFFFFFFFF =-1)。

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    >>您是否已仔细检查是否正确地将称重传感器接至 PCB?

    我只能确定2条信号线将到达 AIN6和7、而我的励磁负极将接地。 基于对负载单元的推动而获得"A"响应、我相信我在棒球场中。

    这是关于第二点的好主意。

    连接 AIN6-AIN7-5V 可提供-2001209
    连接 AIN6-AIN7-2.5V 可提供 -1093269144
    连接 AIN6-AIN7-GND 可提供-2140459578

    我也很确定打印出格式正确的有符号32位整数。 尽管我还没有看到这些值变为正值、因此这有点神秘。 如果它是31位、则上述内容是合理的。

    我还尝试将激励正极导线从5V 基准移动到 REFOUT 2.5V (将负载单元信号线移至 AIN6和7、但无负载)、在该配置中、读数为:

    励磁+@5V、RDATA1读取约 为-1152454888
    励磁+@2.5V、RDATA1读取的值约 为-1661601861
    励磁+@GND (或未连接)、RDATA1读取的值约 为-2140452220

    -1661601861大约位于[-1152454888、-2140452220]... 与上述数字一样、AIN6和7已跳线、因此我相信我至少正在做正确的事情。

    我从 RDATA1读取的字节是向后的。 我不认为这些位也可以向后。 我想我可能需要阅读数据表来仔细检查它。

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    您好、斯潘基、

    输出的数据应该是 MSB 优先...

    您可能希望将您的代码与我在以下博客文章中编写的代码进行比较: https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/precisionhub/archive/2016/04/01/it-s-in-the-math-how-to-convert-adc-code-to-a-voltage-part-1

    注意:我展示的代码示例是针对24位 ADC 的、因此在将此数据保存到有符号32位数据类型时、我必须执行符号扩展;但是、对于 ADS12532的有符号32位数据、您不需要执行此操作。 相反、MSB 将向左移位24位、然后与其余数据串联。

    您是否可以在读取数据时共享 SPI 通信的示波器屏幕截图? 较大的负数是没有意义的、因此、查看 SPI 总线上的原始数据可能有助于我们了解这些值是否在软件中正确解释。

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    我使用新的 ADS1262组装了第二个原型、这个似乎运行得更好。 现在、当负载单元电压为5V 并连接到 AIN6/7时、我将读取250000 (Yay 正)、按下负载单元会将读数向上或向下移动。 仍然不是32位范围附近的任何位置、但我怀疑这可能只是一个校准/增益设置。

    我对另一个问题的"理论"是、在编写代码时、我必须无意中设置了一些持久性配置。 器件上存储了哪些设置(我想我需要深入了解数据表)?

    或者、我在焊接时损坏了该芯片?

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    您好、斯潘基、

    "250000"的输出代码更合理... 对于1V/V 增益和5V 基准、"250000"对应于0.58mV 的电压测量值、这是由于称重传感器的"pon"偏移和自加载等原因、您可能期望在称重传感器输出端产生的电压。

    执行系统失调电压校准有助于消除此初始误差、并在未施加负载时为您提供更接近于零的输出代码。

    我不确定上一个板上可能会出现什么问题、但您的理论是完全可能的。 要确定是否存在焊接损坏、您必须尝试更换器件并重新测试、以查看新器件的性能是否更好。