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[参考译文] ADS124S08:ADS124S108单端测量误差

Guru**** 2387060 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08, ADS124S08EVM
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/1450770/ads124s08-ads124s108-single-ended-measurement-errors

器件型号:ADS124S08

工具与软件:

团队成员好!

我们使用 ADS124S108测量3线配置中基于 PTC1000的温度传感器。  

随附的原理图供您参考。

对于 板启动,我做了以下测试:

1.首先在单端模式下测试每个模拟通道,使用 Vbiase 设置和检查将引脚内部连接。 (AVDD+Avss)/12和  (AVDD+Avss)/2

可以看到、精度接近+/- 1mV 或更高。 因此我以这种方式测试了通道0至5。 测试方式相同、差分模式和精度相似。 请注意、在此测试期间、I 已断开 所有 外部电路、以便这些引脚上没有负载。

2.在下一步所有 Vbiase 都被关闭,我们用一个单位增益运算放大器外部给其中一个通道( AIN1 )的模拟输入,并在单端模式下捕获 ADC 代码。 以下是观察结果。

请注意、在本例中、我们也保持了所有其他模拟通道引脚悬空。  下面是为此评估配置的电阻值。

我有两个问题:

1) 1)为什么我们从外部源提供输入时、与使用偏置提供输入时相比、测量输入与实际输入会有很大的变化。

2)我们计划在 PTC1000的温度分辨率为0.1 C 的应用中使用此24位 ADC ,请指导我们是否有任何遗漏的东西  

此致、

Santosh   

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    再输入一个、在测试的步骤2中、不会更改其余的寄存器设置  

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    尊敬的 Santosh Jadhav:

    为什么您认为这里是 ADC 的问题? 您曾提到 ADC 在初始测试期间运行良好、然后您添加了缓冲器、现在结果不是您预期的结果。 是不是缓冲区导致了问题?

    -Bryan

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    您好、Bryan:

    初始测试是使用内部 Vbias 作为输入并断开所有其他外部模拟连接完成的。   

    我连接外部缓冲器的原因是、我在连接外部电路时开始出现类似的误差(20mV 到30mV)。 外部电路与 TI ADS124S08 EVM (https://www.ti.com/lit/ug/sbau272a/sbau272a.pdf?PTC=1734008475862&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Ftool%252FADS114S08EVM)   针对3端 ts 测量建议的无源器件完全相同。

    因此、我断开了该电路、并开始使用单元增益缓冲器(基于运算放大器)进行测试、以单端方式检查每个通道。 缓冲器输入到 ADC 的电压实际上是在 ADC 引脚上测量的、以确保如果由于任何接线连接而没有负载。

    此外、我最初尝试了简单的电阻分压器输入、但在那里、我发现负载效应更加明显。 因此、我尝试了使用上面的外部缓冲器。  

    是否建议使用其他方法来检查此加载的根本原因?

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    尊敬的 Santosh Jadhav:

    您能否提供您正在测量的实际电路、包括缓冲器和 PTC?

    什么是3线 PTC 配置? 通常、热敏电阻只是一个电阻分压器、如果您测量的是单端输入、那么这只是1线。 或许您能在提供原理图时更清楚说明您的意思  

    以及如何进行测量? 单次模式还是连续转换? 您的表中显示的数据是一次转换还是多次转换一起取平均值?

    您是否可以差分测量热敏电阻以查看情况是否有所改善? 这样您就可以使用增益= 1来启用 ADS124S08 PGA、这将减小流经 PTC 的 ADC 输入电流

    -Bryan

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    您好、Bryan、  

    下面是对您的问题的答复  

    您能否提供您正在测量的实际电路、包括缓冲器和 PTC?

    [SJ]:随附的实际原理图使用,"ads124s08_ckt" 用于原3线 PTC 测量和"ads124s08_ckt_buffer"是我们卸载一切只是连接一个单位增益外部差分运算放大器 的缓冲器。 使用的运算放大器是 TLV9351QDBVRQ1。

     

    什么是3线 PTC 配置? 通常、热敏电阻只是一个电阻分压器、如果您测量的是单端输入、那么这只是1线。 或许您能在提供原理图时更清楚说明您的意思  

    [SJ]: 该电路设计用于带有双内部电流源的双3线制 PTC1000测量。  该电路还设计用于测量外部电压或电流源、但我们已拆下所有器件进行测试、如 "ads124s08_ckt"中所示。 在测试的下一个阶段 "ads124s08_ckt_buffer"中、我们几乎删除了所有外部 ckt。

    以及如何进行测量? 单次模式还是连续转换? 您的表中显示的数据是一次转换还是多次转换一起取平均值?

    [SJ]:ADC 配置为连续转换模式。 我们每1秒对该通道采样一次以进行测试,所显示的数据是单次转换测量,在几乎恒定的测量持续时间内保持相当恒定。 我们在近30秒的持续时间内监控了10到20个样本、然后   为该表选择了一个相对恒定的值。

    您是否可以差分测量热敏电阻以查看情况是否有所改善? 这样您就可以使用增益= 1来启用 ADS124S08 PGA、这将减小流经 PTC 的 ADC 输入电流

    [SJ]:是的 差分 测量我们还尝试通过连接外部1K 电阻器并启用 IDAC1来通过 AIN0通道启用0.5mA 电流。 我们通过该电阻器得到大约0.5V 的电压、但在 ADC 中测量时、它始终具有~20mV 的误差。  

    如果您能同时审阅布局和原理图、敬请告知

     

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    尊敬的 Santosh Jadhav:

    感谢您提供所需的信息

    在最初的帖子中、您写道您使用的是 REF 寄存器= 0x0A (两个 VREF 缓冲器均已启用、内部 VREF 打开、选择内部 VREF 作为源)。 在原理图中、您将显示一个连接到 REFx0基准输入对的"PTC 基准"电路。 您能否确认您用于测量的参考源是什么? 在任一种情况下、都应禁用 REFN0上的缓冲器、且该引脚应直接接地、也就是说、您可以移除我在下图中交叉掉的3x 组件

    还要测量热敏电阻(PTC)或 RTD (Pt1000)? 您一直在使用术语"PTC1000"、因此我不确定您要测量哪一个、但对我来说、您的电路看起来更像 RTD 测量电路。 然后、"3线"术语更有意义

    在您在原始帖子中提供的表中、有一个名为"VIN"的列。 这些测量是在 ADC 引脚上进行的、例如、下面圈出的电容是多少? 我还假设此电容器接近 ADC 输入、因为它位于 ADS124S08EVM 上

    您还可以尝试移除输入端的二极管、以查看这些元件是否存在漏电流影响

    如果采样速率为400SPS、为什么每1秒需要一次转换? 为什么不降低采样速度、这样您就可以从更低的噪声中受益?  

    我不会担心具有20mV 误差的单次测量(单次测量的意思是测量1千欧的电阻和500 μ A 的电流源)。 ADC 内部基准将具有容差、IDAC 也会有容差、如果偏移是可重复的、则可以将其移除。 在整个输入范围内进行测量会更有帮助、因为至少您最初显示的结果在0到2.5V 的不同点随机"关闭"。 可以消除恒定的偏移或增益误差、但这有点奇怪。

    -Bryan