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[参考译文] ADS1231:使 ADS1231读数合理化

Guru**** 2614265 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1231

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/681765/ads1231-rationalize-ads1231-readings

器件型号:ADS1231

大家好!

我正在开发适用于数字称重传感器的电路。 我在许多文章中都看到、称重传感器制造商提供的称重传感器具有合理的240、000个计数输出。 我还想从 ADC 实现此类输出、但我的计数仅限于10、000。

我曾使用 ADS1231、但从未使用过将称重传感器输出合理化至所需计数。 我希望我的数字负载单元能够合理地输出10、000个计数。 任何指导或方法都将大有帮助。

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    您好、Nimit、

    最后、确定实际分辨率的是噪声。 称重传感器灵敏度范围通常为1mV/V 至3mV/V 这是每个激励电压的最大容量条件下的称重传感器输出。 如果将5V 激励源用于1mV/V 称重传感器灵敏度、则称重传感器的最大输出为5mV。 对于5V 基准、ADS1231的满量程范围(用于称重传感器激励和 ADS1231基准的源相同)将为+/-19.5mV (或39mV 的满量程范围)。 因此、可用计数的总数将是5mV/39mV 的一小部分、或者大约1/8的可能总计数(2^24为16777215、1/8为2097152)。

    这似乎是一个很好的分辨率、但目前我们甚至没有考虑任何噪声。 那么、让我们看看一个稳定的计数值、这个值减少了转换过程中的任何噪声。 ADS1231数据表第6页的表1显示、在10sps 和5V 运行时、无噪声位为17.4。 这是输入短接至 AVDD 中点电源时的最佳噪声情形。 2^17.4总位中的1/8为21618 (2^17.4为172950、1/8为21618刻度分辨率的无噪声总数)。

    如果称重传感器容量为10kg、那么对于1mV/V 称重传感器和5V 励磁、您将获得10kg/21618 0.46g 的最佳案例比例分辨率。这将是您的最佳案例方案。 此计算不包括任何外部噪声源。 将噪声保持在最低是关键。

    另一个关键是通过使用更好的灵敏度或使用更大的激励来增加负载单元输出的方法来最大限度地扩大负载单元的输出范围。 使用较大激励的问题是测量不再是比例式的、您需要确保激励允许称重传感器输出处于 ADS1231 PGA 的共模范围内。 在大多数情况下、这需要使用双极电源来进行激励。

    此致、
    Bob B
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    嗨、Bob、

    感谢您的回复。 我理解您的观点。 精度不是我的问题、因为我只想输出10、000个计数。

    想象一下空载条件下的称重传感器为我提供13043计数的情况。 这些是我在 ADS1231的 DRDY 引脚下降后从其获得的原始计数或值。 称重传感器容量为5千克。 当我将5公斤的重量放在我的称重传感器上时、它会给我大约101050个计数。 因此、5千克负载的总可用计数为101050 - 13043 = 88007计数。 是否有任何方法或任何数学计算将此范围88007转换为10、000个计数?
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    您好、Nimit、

    谢谢您的解释、因为我完全误解了最初的问题。  对于5千克称重传感器、您需要0.5克分辨率(5千克/10000)。  ADS1231可提供更高的分辨率、因此进行转换的一种方法是 将 ADC 输出的计数数除 以88007/10000的比率。  这将产生0.5克增量的比率。  由于称重传感器容量以克为单位、而非0.5g、因此将比率乘以2、得到17.6014 ADC 计数至1g (与进行88007计数/5kg 称重传感器容量相同)。

    假设您从 ADS1231获得的输出为57046计数。  首先、您将从 ADC 计数(57046 - 13043)中减去零计数(以及任何皮重值)以获得44003计数。  将44003结果除以比率(17.6014)、得到2499.97g、然后将十进制部分四舍五入为最接近的0.5g 间隔、或在本示例中为2500g (2.5kg)。  注44003计数略小于88007的1/2、2.5kg 是 总容量的1/2、也等于5000 0.5g 计数(或总刻度计数的1/2)。

    此致、

    Bob B

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    您好 Bob、

    感谢您的解释。 它非常有用。
    现在、假设30 T 称重传感器我不想施加任何物理负载、但仍然希望使称重传感器输出合理化、最高可达10、000 cnt。 有可能吗? 我将具有负载单元输出、例如1.7687 mV/V 和激励电压。 在这种情况下是否可以使称重传感器输出合理化?
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    您好、Nimit、

    这是可能的、但由于潜在的增益误差、精度会减小。 通常、您至少需要进行两点校准。 在您描述的情况下、您至少需要知道称重传感器上的0重量。 然后、您需要计算负载单元输出的预期输出值乘以激励(1.7687mV * Vexc)。 要获得最大代码数、您可以将一个代码的值除以您刚才计算的电压、以确定满容量的最大代码数。 使用这些值时、您使用的方法与我之前的帖子中所述的方法相同。

    此致、
    Bob B
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    您好 Bob、

    感谢您提供信息。 现在、我越来越近了。 正如您所说的、我的称重传感器输出为0重量、然后使用称重传感器输出计算了 FSO 输出、我将其靠近附近。 它有几个计数的差异、我不介意、因为我不希望精度更高。 我正在寻找一些公式、可以使用该公式将 ADC 值转换为毫伏值。 激励电压为5.045V、ADC 增益为128、我认为是固定的。

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    您好、Nimit、

    ADS1231数据表第12页的表3显示了1个代码的值。 对于您的情况、它是(0.5*5.045/128)/(2^23 - 1)、每个 ADC 代码为2.35nV。

    此致、
    Bob B