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[参考译文] ADS124S08：ADS124S08校准

admin
Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08, ADS125H02
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/1282074/ads124s08-calibration-of-ads124s08

器件型号：ADS124S08
主题中讨论的其他器件： ADS125H02

团队、您好！
我们计划将 ADC ADS124S08 用于其中一个应用、从而使用诸如(PT100和 PT1000)的 RTD 传感器测量温度。
PT100和 PT1000传感器的1mA 激励电流通过 Howland 电流源(链路)生成。
我们正在计划使用外部 PGA (MPN - ADA4254ARUZ-R7)。

校准 ADC 的最佳方法是什么？
这篇文章介绍了如何校准 ADC 的偏移误差和增益误差
有人能对此发表评论吗？

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    TI__Guru**** 1821780 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。

    Vijay、您好！

    出于好奇心、您为什么要使用外部电流源和 PGA 来进行 RTD 测量、而不使用 ADS124S08 IDAC 和 PGA？ ADS124S08旨在用作一款适用于 RTD 测量的一体式解决方案。

    校准 RTD 测量系统的最佳方法是使用接近温度测量范围极端值的校准电阻器。 这些高精度电阻器代替实际 RTD、并允许您在 RTD 响应曲线中校准系统的传递函数(ADC + PGA +基准电阻器误差)

    您还可以使用文章中指定的方法执行失调电压和增益校准、这可以校准 ADC 或信号链、具体取决于您如何实现

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1821780 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、Bryan：

    感谢您的答复。

    ADS124的激励电流范围仅为10uA 至2000uA。 我们还使用二极管等传感器、其激励电流为100nA。 这就是我们为什么要使用基板电流源。

    您能否为 ADS124的增益和偏移误差校准告知我们校准过程。

    一些文档说、我们需要将 ADC 的输入短接至0V 以获得偏移误差。

    然后、应将 ADC 的输入短接到 ADC 的 FSR 电压以获得增益误差、从而使 ADC 传输洞穴曲线的斜率旋转。

    由于 ADS124是差分 ADC、因此将差分输入连接至0V 和 FSR 的程序是什么

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    TI__Guru**** 1821780 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 Shibin Varghese：

    感谢您告诉我，最初的请求仅提到 Pt100和 Pt1000，而 ADS124S08的集成电流源就足够了

    您还可以考虑像我们的 ADS125H02这样集成了高电压增益放大器的器件。 这类似于 ADA4254 + ADC。 如果这对您来说是一个有趣的解决方案、

    通过将差分 ADC 输入对短接至中间电源电压([AVDD - AVSS]/2)来执行 ADC 失调电压校准。 然后进行多次测量、并对其一起求平均值、以确定失调电压

    通过向其中一个 ADC 差分输入对施加接近满量程的高精度输入电压来执行 ADC 增益校准。 请注意、满量程会根据您使用的增益而变化、并且必须符合 PGA 共模限制。 进行多个测量值、然后对其求平均值以确定增益误差。

    Vijay 在初始文章中链接的文章详细介绍了如何使用这些测量值来确定必须应用于每个输出代码的增益调节系数。 然后、从每个代码中减去偏移值、再乘以增益比例系数

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1821780 points
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    您好、Bryan：
    感谢您的答复。
    ADC 配置为差分 ADC。
    PT100传感器两端的电压以差动方式获取、并馈送到 PGA、PGA 的输出也是差动性。
    差分信号馈送到 ADC 的差分输入。
    我们需要系统校准、而不仅仅是 ADC 校准。
    此外、当 ADC 的差分输入短接并连接到0V 时、我们将获得零偏移误差。
    当 ADC 输入短接且电压设置为 FSR 电压时、ADC 两端的差分电压仍将为0V。
    请更正我的错误。

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    TI__Guru**** 1821780 points
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    尊敬的 Shibin Varghese：

    使用我描述的方法施加0V 输入时、测得的结果为 ADC 噪声+偏移。 您可以对多个样本求平均值以降低噪声并实现更高精度的失调电压测量。 这种方法既可用于 ADC 输入、也可用于系统输入、分别用于测量 ADC 或系统失调电压。

    增益校准需要接近满量程的输入、因此该输入为非零值。 ADS124S08的满量程范围为2 * VREF/增益、因此满量程输入将是+VREF/增益。 例如、如果 VREF = 2.5V 且增益= 8、则需要施加2.5V / 8 = 0.3125V 信号。 在实践中、如果增益误差为正、则需要施加稍小的信号、从而导致 ADC 代码>= FS、即削波代码。 因此、0.3V 之类的器件可以在本例中使用。 请注意、这必须是一个非常高精度的信号、因为校准的精度取决于源的精度。 您还需要确保施加的信号符合(内部或外部) PGA 共模限制。 例如、如果在 ADS124S08内部使用放大器、则输入信号的共模通常需要以1/2 Vs ([AVDD-AVSS]/2)为中心。 如果您要为应用使用外部放大器、请参阅该器件的数据表以了解更多信息

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1821780 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、Bryan：

    感谢您的答复。

    假设0.3V 是 ADC 的满量程输入、我们需要在 ADC 的 AINP 和 AINN 处施加的电压是多少。  

    由于 ADC 配置为差分输入、因此如果 ADC 的 AINP 和 AINN 短接在一起并且施加了0.3V、则产生的差分电压将为0V。 请更正我的错误

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    TI__Guru**** 1821780 points
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    尊敬的 Shibin Varghese：

    将输入短接至1/2 Vs 电压以进行偏移校准

    不会使输入短接以进行增益校准。 如前所述、您需要施加一个接近满量程的输入电压(VIN)、该电压通常以 ADC 的1/2 Vs 电压(V_MS)为中心。 因此、如果 AVDD = 5V、AVSS = 0V、那么 V_MS = 2.5V。 因此、每个引脚上的绝对电压将为 V_MS±(VIN/2)。 如果 VIN = 0.3V、即为2.5V±0.15V、或者 AINP = 2.65V、AINN = 2.35V。 请注意、只要输入信号的共模仍满足 PGA 共模限制、也可以对其进行转换。 数据表中的公式5给出了 ADS124S08 PGA 限制。 如果您使用外部放大器、请参阅该器件的数据表以了解这些信息。

    -Bryan