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工具与软件:
大家好!
我正在寻找一个简单易用的芯片、它允许我只读取4节串联锂电池的精确电压(如图所示的4节配置)
我正在寻找一个高精度 ADC、它允许我仅获取4节串联锂电池(如图所示采用4S 配置)的电压读数、并通过 i2c 协议与 ESP32通信。
很难找到一个只能满足我需求的芯片(例如、我看到这些功能存在于电池充电芯片中、但由于它们已经进入了项目的后期阶段、就意味着必须从一开始就有一部分工作要做); 因此、您可能建议还具有其他功能、但如果仅限于做我需要的事情、那就更好了、因为封装的尺寸和复杂性会降低。
我现在尝试使用16位 ADS1115模块、问题是它在读取电池电压时的使用必然与分压器有关、而由于其他因素、我需要电池-以与系统整个其余部分的 GND 相一致。
目前、我使用的 ADS1115包含如下内容、但我认为由于分压器(虽然所有电阻都是0.1%)、与电压表上的读数相比(例如电压表上的16.72V 似乎位于'ADS1115 16.56V 上)、电压读数并不准确、这与锂电池无关、因为它们是电池、您必须注意涉及的电压。
对于获得4个精确的电池测量值、您有什么其他建议吗?
谢谢你
Gaggero
尊敬的 Paolo:
原理图很合理、在我看来、您应该能够利用它进行合理的测量。
您是否针对此原理图构建了电路板、或者您是否在某种试验电路板/连接 Fly-wiring 上进行测试?
您使用什么万用表来证实您的结果?
我问万用表的原因是、如果您的测量值与 ADC 不匹配、那么其中一个出现错误。 如果您使用便宜的手持式仪表、那么我认为仪表会有一些明显的偏移和增益误差。 此外、万用表的输入阻抗相当低、因此分压器上的电阻会因负载而关断。 如果您有精密的万用表(例如 Agilent 34410A 或3458A)、我会使用它来很好地检查 ADC 精度。 这些仪表将具有增加输入阻抗的设置、因此测量不会加载电路。 将精密万用表与 ADC 并联使用应该不会影响测量。
您的测量结果似乎是在同一个"球场",因此值得证实,测量结果的差异不是由您的设备的使用引起的。
此致、
天使
尊敬的 Paolo:
您可能只需要执行 ADS1115的偏移和增益校准、从而使您的值对齐。
您还可以考虑查看 ADS1119、它应该会提供稍好的性能、但通常仍需要校准。
此致、
天使
你好、Angel。 感谢您的回答。
所以作为一个电压表,我使用了 Tacklife (它从来没有错过一个节拍,因此对我来说似乎很奇怪)和最近校准的福禄克,我们在公司和这两个值的差异非常小。
您说的是、我必须通过在 ADS1115中放入一个公式来校准 ADS1115、该公式可以为我提供 ADS1115返回的值、使其等于电压表读取的值?
例如、通过插入一个常数? 也就是说、如果电压表的读数为16.72V、ADS1115的读数为16.56V、我必须将16.56V x 1.0096618357乘以... 才能确保它给我带来真正的价值? 这是什么意思?
但是对于所有值、结果是否都是线性的? 也就是说、如果 ADS1115将来能够为我提供15.02V、这是否意味着它真正具有15.02V 电压、或者是否意味着实际上我具有14.96或其他由于 ADC 的非线性的值?
尊敬的 Paolo:
请查看我们的系列: 高精度实验室系列:模数转换器(ADC)|德州仪器 TI.com
下面的视频讨论了失调电压和增益、并介绍了一个如何执行两点校准的示例。
我想到的另一个可能的建议:
与分压器使用四个不同的比率相比、将所有电压降下相同的量(例如、系数4或5)、然后在电阻分压器输出之间以差分方式进行测量是否更加准确?
此致、
天使
16.72V 至10/97.6表示 ADC 引脚上的电压为1.7131V
16.56V 至10/97.6的表示 ADC 引脚上的电压为1.6967V
然后在 ADC 引脚处进行测量。 是更接近1.6967V 还是1.7131V?
如果 ADC 引脚上的电压错误、您可能面临输入阻抗问题:
如果您不想使用一组缓冲放大器、则可以在分压器上的下部电阻器上添加一些电容。 因为电池电压无论如何都不会快速变化。
Mark、您是否建议将电容器与分压器的电阻并联? 出现什么情况? 那么有什么价值呢? 100nF 是否正常?
尊敬的 Paolo:
以这种方式添加电容器将作为 ADC 输入端的 RC 低通滤波器、并且将有助于滤除测量中的任何更高频率的噪声。
我不确定它是否能让 ADC 读数与 Fluke 读数匹配、
就输入阻抗而言、分压器的电阻值越低、输入阻抗对测量的影响就越小、但具有高阻值电阻器会导致更显著的变化。
您可以将输入阻抗视为与分压器的下电阻并联、因此、当 FSR = 4.096V 时、输入阻抗= 3mΩ Ω、就像是使用9、966.7Ω 电阻器、而不是10kΩ(10kΩ* 3mΩ Ω/ 10kΩ+ 3mΩ Ω)。
此致!
天使