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[参考译文] ADS1232:观察到的误差是温度变化率引起的

Guru**** 1782690 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1232
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/1397723/ads1232-observed-error-due-to-rate-of-change-of-temperature

器件型号:ADS1232

工具与软件:

您好!

我们有一个使用 ADS1232的称重系统、可以观察到、当温度发生快速变化时、ADC 值会出现很大的尖峰。 我们通过将称重传感器置于热处理室之外、将这个问题与 PCB 隔离开来、我们仍然观察到这种行为。 请参阅下面的示例:

在此图中、蓝色是原始 ADC、绿色是连接到 PCB 的 NTC 测得的温度、橙色是热处理室内外部数据记录器的温度。

在此图中、蓝色是原始 ADC、绿色是从外部数据记录器获取的温度导数的简单近似值。  

我们相信这不是偏移问题、因为我们看到的误差会随着电池的负荷变化而很大。 该数据是在60kg 条件下获取的、产生的误差为1-2kg。 负载为10-20kg 时、此问题要小得多、误差可能为20-40g。  

我们的器件需要具有较低的功耗、因此我们会在两次测量之间切断 ADS1232和负载单元的功耗、而不是使用现有的功耗模式之一。 这会影响我们的读数吗? 芯片上是否有我们要擦除的重要存储器?

你知道什么可能导致这种对温度变化速率的依赖性?

我们还使用开发套件运行一些测试、初步测试表明、开发套件也会受到温度变化率的影响。

谢谢!

Jonny

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    Jonny、您好!

    欢迎来到 TI E2E 社区。

    首先、什么是"错误"问题?  我们所说的是随后稳定下来的初始瞬态、还是读数完全稳定后的稳态误差?

    有一些因素可能导致测量误差中的尖峰。

    1、 外部 RC 滤波器温度灵敏度。  这可能会导致较长的稳定时间、但根据您使用的值、我预计不会超过几秒。  如果可能、请使用位于温度室外部的良好6.5位 DMM 来测量 ADC 输入端的电压、以查看输入电压在温度瞬态期间是否稳定。  请提供 ADS1232原理图的图像、包括输入滤波器和所有 ADC 引脚连接。  还提供了 ADC 配置、速度、增益和使用的典型输入电压。

    2. 这可能与 ADC 的下电上电有关。  为了进行调试、我建议让 ADC 保持开启状态、然后重新运行测试、以查看问题是否仍然存在。  在对 ADS1232进行下电上电时、遵循数据表图8-15中所示的上电序列非常重要。  如果未按照建议对/PWDN 引脚进行循环操作、您可以看到 ADC 读数中会出现增益误差变化。

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    尊敬的 Keith:

    感谢您的答复。

    我们关心的误差是随后稳定回的初始瞬态误差。  

    我们将使用128的增益、低速并使用3.3伏作为电源和基准。  

    以下是我们的 ADS1232原理图图像:

    我们已经成功地将我们的设计与开发套件进行了比较、这两种工具都显示了误差、但在开发套件中、该误差的幅度要小得多。

    蓝色: 电路板上的原始 ADC

    绿色:开发套件提供的原始 ADC

    橙色: 电路板 测试期间来自 DL 的温度

    红色:开发套件测试期间 DL 的温度

    为了响应您的第1点、我们从电路板中删除了 C27、C29、C33、C34、并运行了相同测试的开始部分:

    蓝色:原始 ADC、橙色:温度

    这似乎已经降低了误差的幅度、但值得注意的是、这是在(相同设计的)不同的 PCB 上。

    至于你的问题2、自从我昨天起草该消息后、我们试着让 ADC 保持唤醒状态、但看起来并没有什么不同。 另外、我们执行的上电序列与数据表中指定的序列相同。  

    谢谢!

    Jonny

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    Jonathan Smith、您好!

    Keith 不在办公室、他将在下周中旬回复您的问题。 感谢您的耐心

    -Bryan

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    Jonny、您好!

    EMI 滤波器的电容非常大;1uF。  它们可能具有高介电吸附性、这将增加沉降时间。

    出现这种变化的大部分原因是外部元件。  您可能需要将基准输入的差分电容 C30增加到100nF。  此外、增加电源电容 C12也可能有助于稳定电路。  尽管我不认为铁氧体 L4可能会导致任何问题、但您也可能需要将其替换为0 Ω 跳线。  CAP 引脚电容器的推荐值也是100nF;您使用的是10nF。

    除了尝试隔离班次的主要来源之外、我真的不知道还有什么要推荐。

    此致、
    Keith