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采用AD7192的電子秤系統設計

作者: 時間:2017-01-09 來源:網絡 收藏

  當輸出數據速率為4.7 Hz時,AD7192的均方根噪聲為11 NV。無噪聲采樣數等于



  其中系數6.6用來將均方根電壓轉換為峰峰值電壓。

  以克(G)為單位表示的分辨率等于

  




  無噪聲碼分辨率等于

  




  在實際操作中,稱重傳感器本身會引入一定的噪聲。AD7192的漂移也會導致稱重傳感器發生一定的時間和溫度漂移。為確定完整系統的精度,可以將該電子秤通過USB連接器與PC相連,然后利用LabView軟件評估電子秤系統的性能。圖4顯示將1 Kg重物置于稱重傳感器上,并收集500次轉換結果所測得的輸出性能。軟件計算的系統噪聲為14 NV和98 NV(峰峰值),相當于102,000無噪聲采樣數或16.6位無噪聲碼分辨率。

  




  圖3:500次采樣所測得的輸出碼,體現出噪聲的影響

  




  圖4:500次采樣所測得的輸出碼,體現出噪聲的影響

  圖4顯示重量方面的性能。相對于500個碼,輸出的變化量為0.02克。因此,該電子秤系統的精度達到0.02克。

  上圖所示為連接稱重傳感器之后,從AD7192回讀得到的實際轉換結果。在實際操作中,電子秤系統會采用數字后置濾波器。在后置濾波器中另外執行均值計算會進一步提高無噪聲采樣數,但數據速率會降低。

  常見變化

  注意:本文的所有噪聲規格均相對于PGA增益為128而言。

  AD7192是一款高精度ADC,適用于高端電子秤。其它合適的ADC有AD7190 和 AD7191。AD7190與AD7192引腳兼容,但前者的均方根噪聲略低。當輸出數據速率均為4.7 Hz時,AD7190的均方根噪聲為8.5 NV,AD7192的均方根噪聲為11 NV。AD7191是一款引腳可編程器件,具有四種輸出數據速率和四種增益設置。由于它具有引腳可編程性能,并且功能較少,因此易于使用。AD7191的均方根噪聲與AD7192相同。

  AD7799適用于中端電子秤。當輸出數據速率為4.17 Hz時,其均方根噪聲為27 NV。

  AD7798、 AD7781和AD7780均適用于低端電子秤。AD7798與AD7799的功能組合相同。在4.17 Hz時,其均方根噪聲為40 NV。AD7780和AD7781均有一路差分模擬輸入,并且引腳可編程,輸出數據速率可以為10 Hz和17.6 Hz,增益可設置為1或128。當輸出數據速率為10 Hz時,均方根噪聲為44 NV。

  與其它高精度電路一樣,必須采用適當的布局、接地和去耦技術。欲了解更多信息,請參考教程MT-031——“實現數據轉換器的接地并解開AGND和DGND的謎團” ,以及教程MT-101——“去耦技術”。


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關鍵詞: AD7192電子秤系

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