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[参考译文] ADS114S08：ADS114s08 Vbias、带接地热电偶

admin
Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS114S08, ADS1220, ADS124S08, LM27762, ADS1255

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/809091/ads114s08-ads114s08-vbias-with-a-grounded-therocouple

器件型号：ADS114S08
主题中讨论的其他器件： ADS1220、 ADS124S08、 LM27762、 ADS1255

您好！

 

我使用 ADS114s08进行热电偶测量、并想问在使用接地热电偶时 Vbias 电压是否应按预期工作。

 

据我所知、热电偶有三种不同的情况、我将以测量金属箱的温度为例进行介绍。

1.未接地/绝缘的 TC 尖端，这应该是好的。

2. TC 尖接地，但油箱与地面隔离，这也应该正常。

3.接地的 TC 尖端，油箱接地！ 我不确定在这种情况下会发生什么情况！ 如果预计 Vbias 不起作用、这种情况下的解决方案是什么？

 

我使用的是单极电源、并尝试避免进入双极路由。

我们非常感谢您的任何建议。

 

此致、

Mahmoud

 

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    TI__Guru**** 2445440 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、Mahmoud、

    接地热电偶将接地回路引入系统、并且由于 Vbias 必须与热电偶处于相同电位、因此很难使用 ADC 的 Vbias 电压。 这意味着您必须使用双极电源、并确保电源接地(即+/- 2.5V 电源所参考的接地电位)也以热电偶相同的接地电位为基准、 当热电偶和 PCB 之间的导线长度较长时、这可能不切实际。 在以这种方式设计系统时、您还必须确保将热电偶和 ADC 电路与任何其他可能在不同接地电势下运行的系统隔离(接地不是低阻抗接地、 因此、两个具有不同接地的系统可能在不同的接地电位上运行)。 因此、除非您的系统完全自包含且由电池供电、否则您需要在本地 ADC 和与您的电路通信的任何其他设备之间添加隔离(很可能是数字隔离)。

    在我看来、使用热电偶会更容易、因为热电偶是导热的、但与外部世界电气隔离、这样您就可以避免接地回路出现问题、并且可能不必在 ADC 和 MCU 之间添加隔离(例如)。

    注意事项... 在使用案例#2中、假设您连接热电偶的物体与接地隔离、这可能不安全。 接触储罐的人可能会使储罐电地接地并触电、因此最好将安全措施融入系统中。 如果您无法控制连接到系统的传感器类型、或者连接接地传感器可能存在人为错误、则可能必须以任何方式在系统中添加隔离以保护最终用户。

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Chris：

     

    感谢您的详细回答。

    抱歉、我没有提到 ADC 是隔离式的、我使用隔离式直流/直流为模拟电路供电。

    我尝试在实验室中使用带 Vbias 的接地热电偶、它用作浮动热电偶、如果没有接地回路(系统仅通过一点连接到接地)、这是否在工厂中起作用？

    我还想将接地端连接到 ADC 的接地端并继续使用单极电源吗？ 您希望这可以吗？

     

    此致、

    Mahmoud

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    您好、Mahmoud、

    如果您的热电偶连接接头是单点接地连接、那么这可能会避免接地回路出现问题。 但是、在这种情况下、如果您没有连接接地传感器、那么您的 ADC 电路根本就不会有接地连接-它将是浮动的。 此外、您将无法将多个接地传感器连接到 ADS124S08、因此以这种方式使用通道数较低的 ADC (如 ADS1220)更具成本效益。

    不过、我仍然认为您需要将双极电源与 ADS124S08 (或 ADS1220)配合使用... 但是、只要+/- 2.5V 电源将热电偶的接地端用作其接地基准、您就不需要启用 Vbias。 请参阅 http://www.ti.com/litv/pdf/sbaa274中的图17。

    使用 LM27762的3.3V 或5V 电源可轻松生成双极电源。

    或者、我们有一个具有特殊前端实施的 ADC、允许您使用内部 PGA 并将其中一个输入引脚接地：ADS1255。 该 ADC 可由单电源供电并连接到接地热电偶、但该 ADC 的输入阻抗不像 ADS124S08那样高。

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    尊敬的 Chris：

    感谢您推荐 LM27762、我们将考虑这一选项。

    我有疑问

    [引用 user="Christopher Hall"]如果您的热电偶连接接头是单点接地连接、那么这可能会避免接地回路问题。 但是、在这种情况下、如果您没有连接接地传感器、那么您的 ADC 电路根本就不会有接地连接-它将是浮动的

    保持 ADC 电路悬空会导致任何问题吗？ 是否使用浮动热电偶？ 我通过一个高电压电容器在 ADC GND 和接地之间建立了连接。

    此致、

    Mahmoud

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    TI__Guru**** 2445440 points
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    您好、Mahmoud、

    电路的接地电势可以相对于接地浮动、但您的所有 ADC 相关电路都以该"浮动接地"为基准、以便电路正常工作。

    但是、具有浮动接地电势会带来其他问题...

    • 当您的接地电势浮动时、您基本上会将共模信号注入到您的所有电路中、这可能会导致共模噪声问题。

    • 此外、使用悬空接地保护电路也可能是一项挑战、因为接地不会将能量分流到敏感组件之外。 接地电容器将有助于分流部分瞬态能量、但这不如直接连接好。  

    这些可能是也可能不是避免使用悬空接地的原因、但它们是需要注意和尝试缓解的问题。

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    TI__Guru**** 2445440 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。

    尊敬的 Chris：

    感谢您提供相关信息。

    我想问一个以上的接地热电偶。

    您之前曾提到过"此外、您将无法将多个接地传感器连接到 ADS124S08"

    我不明白为什么 ADS124s08的输入是差分的、通道的测量是逐个进行的。

    因此、只能同时将一个接地连接连接到 ADC。

    此致、

    Mahmoud

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    TI__Guru**** 2445440 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、Mahmoud、

    如果您在系统中引入第二个接地连接、则存在这些接地可能处于不同电位的风险。 对于较小的电势差、系统中将有一个接地环路。 但是、如果电压电势较大、则很可能会损坏敏感电路。

    为了使用多个接地热电偶、我建议实施通道间隔离、以便隔离每个热电偶的接地。