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[参考译文] ADS122C04:测量接地参考电压

Guru**** 2392665 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS122C04

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/781475/ads122c04-measuring-voltage-reference-to-ground

器件型号:ADS122C04

您好!

我使用 ADS122C04来测量 A 和 B (R2上)之间以及 B 和 GND 之间的电压(请参阅下面的原理图、这是对实际电路的简化)。  

 据我所知、我需要用 AVSS 低于0的电压为 ADS122C04供电、以正确读取负电压。

为了测量 VAB、我已将多路复用器配置为值0 (AINP = AIN0和 AINN = AIN1)。 VB 问题。 很明显、我无法将 MUX 设置为 AINP=AIN1和 AINN = GND (请参阅数据表中的表19)、但仅 AINP=AIN1和 AINN = AVSS。 使用此配置、即使电压低于以下值、也会出现溢出:

FS (2^23 –1)/ 2^23。  (例如:VBGND = 0.0514;VBVSS = 2.460)

问题:

1) 1)如何使用 AIN1测量相对于接地的 VB? 以下哪项是正确的配置? (请注意、AIN2和 AIN3用于其他用途)。

2) 2)为什么我获得相对于 VSS 的 VB 溢出测量?

谢谢。

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    您好、Fabrizio、

    使用单极电源时、您可以绕过 PGA 来测量相对于 AGND 的正输入电压(当 AVSS 连接到 AGND 时)。 这允许使用高达4的增益。 ADS122C04数据表的第25页的第8.3.2.2节对此进行了讨论。

    使用您在帖子中所示的电路、可以测量正极或负极(低于 AGND)。 这需要双极电源、如您所示。 要测量 R3、您需要将 AGND 连接到其中一个未使用的输入(AIN2或 AIN3)、然后选择适当的多路复用器设置、以在 AIN1和连接到 AGND 的输入通道之间进行测量。

    此致、
    Bob B
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    尊敬的 Bob:

    感谢您的回答。 这就是我所期望的。 不幸的是、我正在努力取得良好的结果。

    我的测试电路现在稍有不同。

    我使用 AIN1 - AIN2测量 VB (增益为2)、使用 AIN0 - AIN1测量 VAB (增益为4)。 R3实际上为9.927K、 Vcc 为0.5V。

    VB 的测量值与预期的第三个小数点相同。 遗憾的是、我没有用于精确测量 VAB 的仪器、因此我根据 VB 和 VAB (=IB)计算 R3以检查读数。  

    执行更多测量、我得到的值范围为:

    8.189K - 10.280K 

    我的测试电路位于试验电路板上、因此我认为这些值足够好。  我还尝试分别测量 VA 和 VB (AIN0-AIN2和 AIN1-AIN2)并计算差异、但结果更差。

    获得更好结果的任何建议都将很有帮助。 顺便说一下、我的目标不是计算 R3的值。 在最终系统中、R3将被非线性器件替换、我必须在不同的激励电压下测量其电流。

    由于最终系统中的 VA 可能高达15V、因此我需要一个分压器来将电压降至所需的范围、如下所示。

    问题是、现在的读数与预期值相差很大。 计算出的 R3在以下范围内:

    0.120K - 0.121K 

    分压电阻器为1%、但并不完全相等、因此换用它们会得到完全不同的值(即使 VAB < 0!)。 我使用不同的分压电阻器值(高达1M)进行了测试、获得了相似的结果。

    请帮我解决这个问题吗? 我是否需要其他 ADC 器件?

    提前感谢您。

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    您好、Fabrizio、

    如果您给我计算出的值、我很难理解这个问题。 我需要知道施加到 ADC 输入端的输入电压。 您已经为我提供了电阻范围、如果我在转换为电阻之前准确地知道+VCC 和-VCC 电压、使用的寄存器设置和转换代码(原始代码)、这是可以的。

    我不知道 ADC 是什么问题、而是用于确定电阻的方法。 至于分压器电路、我认为您需要进行一些电路分析、因为您的电压将不是您期望的值、因为您的电路中还有分压器、也有串联和并联电阻器组合。

    如果我更详细地了解您尝试测量的内容和所需的电压范围、我可能会帮助您找到更好的电路。 您是否正在测量热敏电阻?

    此致、
    Bob B
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    尊敬的 Bob:

    下面是一些其他信息。 请告诉我、如果我错过了有用的内容。

    1) 1)我不测量热敏电阻。 我必须在-15/15V 范围内跟踪非线性器件的 VI 曲线。器件尚不可用、我正在使用-5/5V 范围内的简单电阻器 R3来检查测量电路的测试

    2) 2)使用 ADC 测量的 VA 非常接近使用万用表测量的 VA

    3) 3)我没有万用表来精确测量 VAB、因此我计算 R3以间接检查电流测量

    4) 4)通过获取20个 VB 和 VAB 样本来计算最小值和最大值

    6) ADC 上电时使用-2.5 (-2.5026)和2.5 (2.5061)

    5) 5)将 ADC 直接连接到 VA e VB 的数据与 ADC 配置(R0、R1、R2和 R3寄存器)一起显示在下表中

    VCC

    0.49 V

    R3外部测量

    9.927K

    VB

    (AIN1-AIN2)

    增益2

    PGA =禁用

    R0=0x43

    R1=0xC0

    R2=0x0

    R3=0x0

    代码×2.048÷(2×8388608)

     

     

    代码最小值

    最大代码

    V 最小值[V]

    V 最大值[V]

    4048880

    4069725

    0.49425

    0.49679

    VA-VB  

    (AIN0-AIN1)

    增益4

    PGA =禁用

    R0=0x5

    R1=0xC0

    R2=0x0

    R3=0x0

    由于 R2 = 1、VA-VB 等于流经 R3的电流

    1000×代码×2.048÷(4×8388608)

    代码最小值

    最大代码

    I 最小值[mA]

    I 最大值[mA]

    672.

    1205.

    0.04102

    0.07355

    计算得出的 R3

    最小值[K]

    最大值[K]

    6.72454.

    12.8220.

    6) 6)使用分压器连接 ADC 的数据

    VCC

    0.49 V

    R3外部测量

    9.927K

    VB

    (AIN1-AIN2)

    增益2

    PGA =禁用

    R0=0x43

    R1=0xC0

    R2=0x0

    R3=0x0

    2×代码×2.048÷(2×8388608)

    代码最小值

    最大代码 Vmin [V]

    VMAX [V]

    2019620年

    2028656

    0.49307

    0.49528

    VA-VB  

    (AIN0-AIN1)

    增益4

    PGA =禁用

    R0=0x5

    R1=0xC0

    R2=0x0

    R3=0x0

    由于 R2 = 1、VA-VB 等于流经 R3的电流

    2×1000×代码×2.048÷(4×8388608)

    代码最小值

    最大代码

    I 最小值[mA]

    I 最大值[mA]

    5650

    5813.

    0.68970

    0.70959

    计算得出的 R3

    最小值[K]

    最大值[K]

    0.69564

    0.77320

    您可以看到、电流值完全错误、因此 R3的计算值也是如此。

    非常感谢您的支持。

  • 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、Fabrizio、

    您以1000sps 的数据速率运行。  在初始情况下、您尝试反向计算 R3值、但您会看到大量代码。  这是由噪声造成的。  请参阅 ADS122C04数据表第19页的表3和表4。  在禁用 PGA 时、1000sps 下转换过程的典型噪声为111.61uVpp (增益为2)和55.07uVpp (增益为4)。  VB 电压范围为2545uVpp。  这可能是一个非常嘈杂的电源、也可能是您拾取电源线路周期噪声。  因此、首先您应该解决噪声问题。  为了限制示波器并检查电源线路周期噪声、您可以使用20sps 来查看噪声是否大幅降低。  20sps 使用 FIR 滤波器将陷波放置在50/60Hz。

    在评估电流时、您使用的值非常小。  1欧姆电阻器将在转换器的噪声级别内产生输出、因此怀疑精度。

    您是否更改了先前发布的分压器电路?  VB 的最小/最大代码值显示的值与非分频器电路非常相似。  我希望代码 大约是前一个测试的1/2。  您还将假设一个完美的分压器。  因此、很可能 AIN0不会恰好是 VA/2、AIN1不会恰好是 VB/2。  

    由于分压器电路、VB 处的预期电压不是流经 R1 * 10k 的电流、因为 VB 点处有一个分压器。 等效电阻约为4.8k。  我希望 VA-VB 测量返回的代码比非分压器电路返回的代码高4到5倍。  也许您在操纵代码、而不是给我提供 ADC 原始代码。

    正如我在上一篇文章中所述、您需要对您的设计进行电路分析。  我想、如果您对电路进行仿真、您会发现电压和电流与计算电压和电流的方式并不完全相同。

    此致、

    Bob B