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傳感器輸出傳輸功能技巧

作者: 時間:2010-11-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

高質(zhì)量的測壓元件 (load cell) 可能會具有 2-mV/V ,其意味著您獲得的每一伏特激勵電壓都要 ±2 mV 滿量程信號。4.096V 激勵電壓和全撓度條件下,最大為 ±8.192 mV。在 12 位應(yīng)用中,滿量程的一半或許代表體重秤的 0 到 250 磅。如果您想要 0.25 磅精度,則您需要 1000 個輸出測量點(diǎn)。要對 1/1000 滿量程的東西進(jìn)行研究,您必須能夠辨別出 8.192 μV 的輸出變化。通過使用 4.4 的峰值因數(shù)(請參見參考文獻(xiàn) 1),在 99.999% 時間中將峰至峰噪聲維持在 8.192 μV 以下,您便可以獲得這種精度。在這種精度條件下,傳感器的最低有效位為 8.192 μV,即 931 nV (rms)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162673.htm

圖 1 中測壓元件橋接具有 4.096V 的激勵電壓。INA326 儀表放大器緊隨測壓元件,具有 250V/V 的增益。系統(tǒng)的滿量程電壓 250×±8.192 mV 產(chǎn)生了一個 ±2.048V 的滿量程信號。12 位 ADS7822將模擬信號數(shù)字化。

該 12 位轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)必須具有一個模擬濾波器。低通模擬濾波器 (OPA333) 的主要是去除 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入端上的高頻信號分量(請參見參考文獻(xiàn) 2)。由于電路中的測壓元件以近乎直流電工作,您要將帶寬限定在 10 Hz。

現(xiàn)在,讓我們來看一個 24 位系統(tǒng)的測壓元件測量方法。在圖 2 中,我們可以簡單地將測壓元件信號通過一個一階低通濾波器,然后進(jìn)入 △-∑ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該電路中的一階濾波器消除了轉(zhuǎn)換器采樣頻率周圍的高頻噪聲(請參見參考文獻(xiàn)3)。這種傳感器為濾波器 R|C 對提供了電阻。

觀察圖 2 所示 24 位 △-∑ 系統(tǒng)的誤差,請注意,ADS1232 產(chǎn)生了 3.7 μV p-p 的噪聲,其峰值因數(shù)為 4.4。這一數(shù)值大大低于傳感器的最低有效位。另外,△-∑ 轉(zhuǎn)換器的滿量程范圍為 4.096V,但是傳感器的滿量程輸出范圍卻為 ±8.192 mV。正如您猜到的一樣,您會“扔掉”△-∑ 轉(zhuǎn)換器的大多數(shù)輸出比特。

您可能會發(fā)現(xiàn),相比 24 位系統(tǒng),12 位轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)最終會花費(fèi)您更多的金錢、占用更多的電路板面積并耗費(fèi)您更多的精力。




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