電路功能及優(yōu)點
該電路是一個電子秤系統,,它使用AD7190,,超低噪聲,,與內部PGA的24位Σ-Δ型ADC。在AD7190簡化了電子秤的設計,,因為該系統的大部分組成部分,,包括在芯片上。
在AD7190保持了完整的輸出數據率范圍從4.7赫茲的良好表現,,至4.8千赫,,這使得它能夠被用來在權衡,在更高的速度隨著經營規(guī)模的低速稱重系統,,如圖
電路描述
由于AD7190提供了一個集成解決方案,,電子磅秤,它可直接向負載細胞,。唯一所需的外部元件的模擬輸入和EMC的目的,,參考引腳電容一些過濾器。從稱重傳感器的低電平信號被放大了AD7190的內部,,操作與128增益,。從AD7190的轉換,然后發(fā)送到其中的數字信息轉換為重量和LCD上顯示的微控制器,。
圖2顯示了實際的測試設置,。因為這使系統性能優(yōu)化。負載有兩個意義引腳,,除了激發(fā),,地和兩個輸出連接。其傳感引腳連接到偏高和偏低的惠斯登電橋,。兩端的電壓橋由此,,可以準確測量無論壓降由于布線電阻,。此外,AD7190擁有差分模擬輸入,,并接受差分基準,。負載感應線連接到AD7190的基準輸入創(chuàng)建一個比例配置,,,在電源電壓低激發(fā)頻率的變化,。此外,它消除了對精密基準的必要性,。有了一個4線負載,,檢測引腳不存在,和ADC的參考引腳連接到激勵電壓和地面,。有了這項安排,,該系統是不完全成比例,因為將有一個激勵之間的電壓,,由于導線電阻感+電壓下降,。也將有一個電壓降由于電線偏低阻力。
在AD7190具有獨立的模擬和數字電源引腳,。在模擬部分供電,,必須從5 V的數字電源是模擬電源,可獨立之間的任何電壓2.7 V和5.25 V的微控制器采用3.3 V電源供應,。因此,,供電的DVDD也從3.3五,這簡化了ADC和微控制器之間的接口,,因為無需外部電平轉換是必需的,。
在AD7190具有獨立的模擬和數字電源引腳。在模擬部分供電,,必須從5 V的數字電源是模擬電源,,可獨立之間的任何電壓2.7 V和5.25 V的微控制troller采用3.3 V電源供應。因此,,供電的DVDD也從3.3五,,這簡化了ADC和微控制器之間的接口,因為無需外部電平轉換是必需的,。
圖3顯示了AD7190的均方根噪聲為不同的輸出數據速率時的增益等于128,。這個情節(jié)表明,作為輸出數據速率增加RMS噪聲增加,。不過,該器件都保持在完整的輸出數據速率范圍內有良好的噪聲性能,。
如果用2公斤稱重傳感器的靈敏度為2 mV / V是用,,從稱重傳感器全面的信號是10毫伏當激勵電壓為5伏特有稱重傳感器有一個相互抵消,,去皮,與它關聯,。這去皮可以有一個幅度是50%的稱重傳感器滿量程輸出信號,。該傳感器還具有增益誤差可達到± 20%滿量程。有些客戶使用一個DAC,,以消除或空皮重,。當AD7190采用5 V基準,其模擬輸入范圍為± 40等于當增益設置為128和兩極的部分是操作配置毫伏,。寬闊的AD7190的模擬輸入范圍相對于稱重傳感器滿量程信號(10毫伏)是有益的,,因為它保證了偏移和增益的稱重傳感器誤差不超載ADC的前端。
在AD7190具有8.5納伏均方根噪聲當輸出數據速率為4.7赫茲,。在無噪聲計數值等于
其中6.6因素轉化為一個峰值到峰值電壓的電壓,。
,因此,,等于
該決議是無噪音等于
在實踐中,,稱重傳感器本身將介紹一些噪音。此外,,還有一些時間和溫度漂移由于隨著AD7190的漂移傳感器,。要確定整個系統的準確性,電子秤可以連接到PC通過USB連接器,。利用LabVIEW軟件,,該電子秤系統的性能進行評估。圖4顯示輸出性能的測量時,,一公斤重的稱重傳感器和500轉換放置聚集,。該系統的噪聲計算軟件為12和88納伏均方根納伏峰峰值。這相當于113 600無噪音的罪名,,或16.8無噪聲碼位的分辨率,。
圖5顯示了在重量方面的表現。在輸出峰值到峰值的變化是在500碼0.02克,。因此,,電子秤系統達到了0.02克的準確性。
情節(jié)顯示實際(原)轉換讀回時,,從稱重傳感器連接AD7190,。在實踐中,一個數字后過濾器用于在稱重系統,。額外的平均是在后進行篩選,,將進一步提高在數據傳輸速率的降低為代價,無噪聲計數的數量,。
在AD7190是一個高端高精度ADC的秤,。其他合適的ADC和AD7191是AD7192,。在AD7192的引腳對引腳與AD7190兼容。但是,,它的均方根噪聲略高,。在AD7192具有的均方根噪聲為11納伏輸出數據速率為4.7赫茲,而AD7190具有8.5均方根噪聲輸出數據速率在納伏,。 AD7191是引腳的可編程器件,。它有四個輸出的數據傳輸速率和4個增益設置。由于其引腳可編程性和簡化的功能集,,它是一個易于使用的設備,。其均方根噪聲為AD7192的均方根噪聲一樣。
對于中端電子磅秤時,,AD7799的是一個合適的設備,。在一個輸出數據率4.17赫茲時,AD7799的有27個納伏RMS噪聲,。
最后,,低端電子磅秤時,AD7798,,AD7781和AD7780是合適的設備,。該AD7798具有相同的功能作為AD7799的設置。在4.17赫茲,,其均方根噪聲為40 NV的交易,。 AD7780和AD7781的有一個差分模擬輸入和引腳可編程,允許輸出數據為10赫茲和1760赫茲和1或128的增益率,。在納伏均方根噪聲為44時,,輸出數據速率為10赫茲。