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大家好、
我正在以6线配置使用 ADS1220来 测量 多个应变计。
为了补偿电缆电阻、应变仪的电源电压通过 SENSE 连接馈送到 REFP0和 REFN0。
现在、我尝试使用系统监控器多路复用器 [(REFP0-REFPN)/4]来评估应变仪电源电压的稳定性。
电压读数看起来有些有效、但随机的每30到100个样本我有一个或两个样本的异常值、并且下降大约200mV。
(AVDD-AVSS)/4]监测器不会显示异常值。
首先,我认为我在我的参考中有某种形式的不稳定。 但通过 示波器进行测量时、基准电压显示没有压降。
这是 基准监控器的某种形式的预期不精确性吗、 还是我犯了一些错误？
此致、
大卫
尊敬的 David：
欢迎来到 E2E 论坛！ 您很难说出可能发生的情况、因此了解您所使用的确切配置寄存器设置以及原理图将有所帮助。 您能否更具体地介绍数据？ 也许您可以采集大约256至1024个样本的连续和连续原始数据样本。
基准测量和 AVDD 电源测量均使用内部基准进行。 电源测量值相对于电源引脚、而基准测量将受到接线中 EMI/RFI 噪声拾取的影响。 所以、您可能会拾取电源线路周期噪声的混叠。 您是否对基准输入进行了输入 RC 滤波？
此致、
鲍勃 B
尊敬的 Bob：
感谢您的回复！
我使用的是寄存器设置：
寄存器0：0xCE
寄存器1：0xD0
寄存器2：0x00
寄存器3：0x00
在采样率不同的情况下、REFP0-REFN0监视器也会发生变化：
寄存器0：0xCE
寄存器1：0x10
寄存器2：0x00
寄存器3：0x00
我发现、当我将参考设置从内部2.048V 更改为 AVDD-AVSS 时、可以解决问题：
寄存器0：0xCE
寄存器1：0xD0
寄存器2：0xC0
寄存器3：0x00
使用精密万用表和示波器测量、两个电压几乎相同(2.5V)、仅在参考路径上产生微不足道的压降。 基准输入在 IC 旁边有一个100nF C0G 电容器。
根据我对 ADS1220数据表的理解、系统监控器应始终使用内部基准。 所以我真的不明白那里发生了什么。
此致、
大卫
尊敬的 David：
感谢图表,但这不是我所寻找的。 这是计算数据、我更希望将该系列视为来自 ADC 的原始代码。 首选十六进制值、但十进制值也会起作用、尽管不方便。 另一个将会有所帮助的方法是将数据视为连续模式流、每次转换代码被收集到(连续)。 您可能会问、为什么这对您有帮助？ 由于您使用的是单次模式、因此我不知道转换何时开始以及转换何时实际收集。 如果我们有连续的转换数据流、我们可以分析噪声模式。 我们还可以分析数据收集中是否存在位移。
对于如何进行测量也可能存在误解。 无论选择何种基准、在测量外部基准(((REFP-REFN)/4)时、只会使用内部基准进行转换。 换句话说、在进行(AVDD-AVSS)/4或(REFP-REFN)/4的测量时、系统监控器将始终使用内部基准进行测量。 请参阅数据表第8.5.11节。 为了能够测量高达 AVDD 电源电压、使用了一个分压器、这就是转换结果为预期电压值的1/4的原因。 最后一个图形中的值看起来与一个案例中的值(AVDD-AVSS)/4相同、在第二个案例中、您将测量(VREF external / 4)、这实际上是(AVDD-AVSS)/4、唯一的差异是所使用的内部分压器电路。
查看原理图以完全了解 ADS1220的使用方法也会有所帮助。 根据您的图表、我会假设 AVDD 电源为2.5V。 是这样吗？ 下面是我从迄今为止的数据中发现的有趣现象、即在较高数据速率(2ksps)下、测得的电压比40sps 时更接近电源电压。 在涡轮模式下、调制器的工作频率为512kHz。 对于每个转换周期、结果与经过该周期的一系列平均值相似。 在2ksps 条件下、测量周期大约为500us、而在40sps 条件下、测量周期为25ms。 最终结果表明、在这两种情况下、电压都低于预期值、但采样周期更长时、情况更差。 结果可能与基准路径在测量期间的模拟稳定有关。 分压器会消耗一些电流、因此可能输入电容器很难在整个转换周期内保持足够的电荷。
我不清楚尖峰的原因。 我之前已经看到过偏移、 这通常是由于噪声拾取造成的、可能在几十毫伏的范围内 、计算出后可以在75至100mV 的范围内。 同样、通过持续采集数据来查看模式的重复性、这一点将变得更加明显。 FFT 图中的大量数据可能会显示电力线周期噪声或其混叠。
此致、
鲍勃 B
尊敬的 Bob：
感谢您的努力。 很抱歉这么晚才回复。 在过去的几周里,我一直在忙于其他事情。
是的、对。 (AVDD-AVSS)和(REFP-REFN)均为2.5V。 由 TPS7A20产生、它在 AVDD 输入旁边具有1uF 和100nF 的去耦电容。
然后向应变仪提供超过15mm 长和0.25mm 宽的布线、并在1k Ω 的总负载下提供 AVDD 和 AVSS。 从该点开始、通过15mm 长和0.25mm 宽的布线将基准电压再次反馈到基准输入。 在基准输入两端、靠近 ADS1200、有一个100nF 的电容器。
无论如何、我还尝试了我的旧设计、其中基准输入直接连接到 AVDD 和 AVSS (仅2-3mm 迹线)并获得了类似的结果。
我从数据表中知道、基准选择不应该有什么不同。 但我 从 ADS1220获取的数据 看起来不然。
也许我只需坚持使用有效的设置。
以下是 连续模式下的原始数据：
Config_Reg：
CE
14
0
0
FFFFFFFF (FFFFFFFF)
1个 ADBA1
E4682
A57F2
A07D3
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尊敬的 David：
将来、您可以附加文件、而不是以文本形式粘贴实际数据。
我的确获取了初始数据并将其移植到 Excel 中、但我没有看到您在原始文章中显示的初始峰值结果。 我确实看到了一个非常小的电压、该电压具有相当大的噪声。 除了前几个转换周期、转换后的电压约为600mV、而不是2.5V。 这似乎是您的电路板或接线出现的问题。 能否提供您正在测量的电桥的原理图和信息？
(AVDD-AVSS)/4似乎正确。 考虑到所测量的基准电压直接与模拟电源引脚相连、这一点并不奇怪。
至于正在转换的外部电桥基准输入电压的结果、存在某种因素会导致2.5V 负载下降。 这可以来自 ADC 内的分压器电路在进行测量时、但根据我之前进行的比例式测量、从电桥向基准输入提供电压时似乎存在电流限制。 初始转换结果表明在测量电压时电压衰减。 我怀疑电路无法在进行测量期间提供使输入电容器充满电所需的电流。
此致、
鲍勃 B
