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[参考译文] TMCS1101:读取 TMCS1101输出

Guru**** 1558020 points
Other Parts Discussed in Thread: TMCS1101, TMCS1100, INA225
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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1248905/tmcs1101-reading-tmcs1101-output

器件型号:TMCS1101
主题中讨论的其他器件: TMCS1100INA225

我正在尝试使用 TMCS1101A3B-Q1测量24VAC 电流。 I 关心的典型电流为150mA 至400mA、长时间持续。 负载是用于灌溉阀的24VAC 电磁阀(350mA 浪涌电流、190mA 保持电流、送电或取电流)。 1)我基本上只需要知道1)如果在几秒内看不到电流、或者2)如果电流在几秒内高于或低于150-400mA 范围、

在没有电流的情况下 、我预计输出信号为1.65V、电压为+/-9mV。 我实际上看到的是变化为+/-59mV 的1.731V。

此外、我每次从 ADC (MAX1240)读取数据时都会看到一个尖峰。

TMCS1101周围的布局如下所示:

TMCS1101左侧或右侧的任何层上都没有至少5mm 的覆铜。 ADC 距离为30mm (未显示)。 附近的 IC 是光耦合器。 这是一个4层电路板、其内层均为不间断 GND、外层为电源布线。 背面没有组件。

在没有电流的情况下、我看到了以下结果:

 (较大)

这些尖峰对应于我从 ADC 读取数据的时间(在这些图片中为30Hz)。 其余噪声每~3.5ns 大约+/-59mV 跳变、大概是在 TMCS1100积分器将新信号传播到输出时。

对于44mA 电流:

 (较大)

这里的低频为60Hz、因此传感器似乎在响应24VAC 44mA 负载。 但是、输出的噪声太大、我不认为它在该状态下可用、另外您还可以看到它比1.65V 高很多。

我的探头已校准。 探针 GND 是接地弹簧。 GND 和信号在传感器引脚上获取。 3.3V 电源电压稳定、也在传感器处进行测量。 有一个10uF 的大容量电容、加上 ADC 提供的4.7uF。 TMCS1101和 ADC 具有0.1uF 的去耦。

我的初始测试使用的是距离 ADC 2mm 的 TMCS1101。 我将它移至30mm 远的位置、以解决尖峰问题。 它不是(如上所示)、但尝试它确实意味着我在两个不同的 TMCS1101 IC 上看到了相同的行为。

1) 1)我看到的是典型的吗? (输出噪声、无电流的偏移不是1.65V)

2) 2) TMCS1101是否不适合我的用例? 我应该查看 INA225还是其他类型的产品? 我的3.3V 和24VAC 不共享 GND。

3) 3)为了获得可用的设计、我需要做什么?

我可以对输出信号进行 RC 滤波。 这是建议的和/或通常需要的做法吗? 考虑到上述灌溉阀的用例、哪些 R 和 C 值适合? 滤波不会帮助解决该失调电压远高于1.65V 的问题。

我该怎么办? 我可以在传感器的左侧和右侧放置槽。

  • 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、Nathan、

    我想您在 TMCS1101中的一些测量中会看到一些噪声。  有关  噪声的讨论、请参阅该文档 www.ti.com/.../sboa518.pdf 第4.2节。  我无法解释没有电流输出电压的原因、因为误差可能来自外部磁场、我在前面的应用手册中也对此进行了介绍。  输出噪声或变化可能来自外部磁场或噪声。  对于地球磁场、我预计变化约为+/-20mV、但如果不移动、变化不应太大。   

    1)我看到的是典型的吗? (输出噪声、无电流偏移不是1.65V)

    我认为变化是噪声、但在没有电流的情况下我无法解释变化。  如果通过 ADC 测量此值、则可能需要为 ADC 使用一个电容器。  如果为 ADC 放置一个 RC、请使用大于100Ω Ω 的电阻器。  如果您使用大于1nF 的电容器、这将消除最大容性负载的任何问题。

    2) TMCS1101是否不适合我的用例? 我应该查看 INA225还是其他类型的产品? 我的3.3V 和24VAC 不共享 GND。

    您不能使用 INA225、因为电压不能低于其 GND 引脚。  我建议使用 TMCS1101并校准失调点、然后添加 RC 滤波器。

    3)我需要做些什么才能有一个可用的设计?

    我认为添加一个 RC 滤波器、这些值取决于您所需的频率和采样频率。  较大的电容器将需要更长的充电时间、因为您希望确保在下一次采样之前电容器充满电。  这将消除大部分噪声。   

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    Dang、我之前没有看到该文档。 非常乐于助人,谢谢! 我在互联网上搜索"TMCS1101噪声"之类的东西、但是没有找到答案。 下次我会更小心地寻找正确的位置。

    看起来像1K 欧姆和300nF RC 滤波器会为我提供一个530 Hz 的截止频率。 对于24VAC @ 60Hz 的120Hz 采样率来说似乎没问题。

    我使用的是 TMCS1101-A3B。 考虑到我关心的电流在150-400mA 范围内、我使用 A4B @ 5V 是否会更好? 凸轮 A4不是3.3V。

    如果仍然具有偏移、在进行滤波后、我想我将会进行补偿。 无论如何、传感器的范围都要远高于我需要的范围。

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    您好、Nathan、

    很抱歉文档很难找到。  我们的大多数文档都包含在技术文档的应用手册下。  我不确定标题是否会让你看到这份文件。  我会使用5V、如果连接到具有3.3V 电压的 ADC、请使用分频器、或者如果有基准、则可以使用 TMCS1100、然后将输出削波到3.3V。

    此致、

    哈维尔

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    谢谢 Javier! 我将尝试以下操作。 请告诉我是否有改进的地方!  

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    Nathan、

    我从未将输入直接交流耦合到 ADC。  我需要看看这将如何影响 SAR 加上没有直流偏置。  您是否需要交流耦合?  另外、通常输入电容器接地、通常称为充电桶。  我知道基础知识、但我们有一些有关 SAR ADC 输入级的工具。

    如果您不需要交流耦合,我将移除 C7并将16pF*20=320pF 的电容器连接到 GND (可能更大,因为您的采样带宽较慢)

    有关 ADC 的更多信息、请参阅以下培训视频:  https://www.ti.com/video/series/analogue-to-digital-converters-adcs.html

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    谢谢视频链接、今天晚些时候、我会尽快观看。

    可能我误解了、但我认为原理图中没有交流耦合? C7处为3.3VDC。 IN+/-为24VAC、TMCS1101输出0-5VDC、分压器电压范围为0-3.3VDC、经过 RC 滤波、然后到达 ADC。

    您是说保留我拥有的、但在 TMCS1101之前使用一个电容器来阻断一半的交流元件吗?

    最后、我只想读取~100-400mA 范围内的24VAC 螺线管的电流。 我没有结婚,我有任何东西,我很高兴把它扔掉,做别的事情。

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    您好、Nathan、

    那么您的 RC 滤波器不正确。  C7更像是 I HIGH pass (交流耦合)。  C7应连接到 GND。  请参见下图。

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    啊,我必须瞎眼,谢谢! 一旦我验证了新电路板、我就会将其标记为已解决。