Jump to content

    

AD7730 + датчик давления 26PCA

Добрый вечер.

Для измерения давления (до 7кПа) разрабатываю портативный прибор с питанием от аккумулятора. Датчик Honeywell 26PCA. Напряжение питания датчика = 10В. Максимальный размах выходного напряжения 16.7мВ. Возбуждение - переменным током от AD7730 через драйвер моста IR4427. На мой взгляд есть два решения: 1) применить +/- 5 В для питания моста. Но тогда проблематичным будет подать сигналы ACX на драйвер моста. 2)Использовать напряжение +10В для питания моста и драйвера моста, и применить резистивный делитель /2 для питания REFIN.

Вопрос: как лучше поступить в данном случае? Можно ли брать +10В от max232 или лучше применить отдельный преобразоватеь +5 -> +10В ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хорошо. Задам вопрос по другому. Как подключить датчик давления с напряжением питания моста 10 В (26PCA Honeywell) к АЦП AD7730? Неужели нет здесь специалистов по тензодатчикам?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я 19C прямо ко входам 7738 подключаю. Питание датчика - 4*Ref. Между входами - конденсатор 0.22 мкф, диапазон 0.625 вольт. Может и не самое точное включение, но мне информация о давлении нужна для коррекции параметров, так что хватает.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я 19C прямо ко входам 7738 подключаю. Питание датчика - 4*Ref. Между входами - конденсатор 0.22 мкф, диапазон 0.625 вольт. Может и не самое точное включение, но мне информация о давлении нужна для коррекции параметров, так что хватает.

а зачем такие сложности если можно применить датчик freescale (бывшая моторола) MCP5010 там питание 5 В однополярное и выход линейный от 1 до 5 В...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если действительно недостаточно +5 со сменой направления, то рекомендую ознакомиться с наборчиком схем и особенно со схемой 17 из http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/an31.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Добрый вечер.

Для измерения давления (до 7кПа) разрабатываю портативный прибор с питанием от аккумулятора. Датчик Honeywell 26PCA. Напряжение питания датчика = 10В. Максимальный размах выходного напряжения 16.7мВ. Возбуждение - переменным током от AD7730 через драйвер моста IR4427. На мой взгляд есть два решения: 1) применить +/- 5 В для питания моста. Но тогда проблематичным будет подать сигналы ACX на драйвер моста. 2)Использовать напряжение +10В для питания моста и драйвера моста, и применить резистивный делитель /2 для питания REFIN.

Вопрос: как лучше поступить в данном случае? Можно ли брать +10В от max232 или лучше применить отдельный преобразоватеь +5 -> +10В ?

AXC цифровой выход несколько mA тянет не вопрос. Подберите датчик на NkOm 5V и запитайте напрямую, как написано у DS . У меня на DUXL10D схема работает на ура, уже лет 7 (с пол сотни приборов), честных 16bit на 250Hz. Развязывающие конденсаторы по аналоговому питанию - только многослойки и lowERS тантал! Будте аккуратным с полигонами при разводке!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер.

Для измерения давления (до 7кПа) разрабатываю портативный прибор с питанием от аккумулятора. Датчик Honeywell 26PCA. Напряжение питания датчика = 10В. Максимальный размах выходного напряжения 16.7мВ. Возбуждение - переменным током от AD7730 через драйвер моста IR4427. На мой взгляд есть два решения: 1) применить +/- 5 В для питания моста. Но тогда проблематичным будет подать сигналы ACX на драйвер моста. 2)Использовать напряжение +10В для питания моста и драйвера моста, и применить резистивный делитель /2 для питания REFIN.

Вопрос: как лучше поступить в данном случае? Можно ли брать +10В от max232 или лучше применить отдельный преобразоватеь +5 -> +10В ?

AXC цифровой выход несколько mA тянет не вопрос. Подберите датчик на NkOm 5V и запитайте напрямую, как написано у DS . У меня на DUXL10D схема работает на ура, уже лет 7 (с пол сотни приборов), честных 16bit на 250Hz. Развязывающие конденсаторы по аналоговому питанию - только многослойки и lowERS тантал! Будте аккуратным с полигонами при разводке!

 

DUXL10D не подойдет. Он меряет только дифференциальное давление. Необходимо мерять Д, О, Р с максимальной точностью. Из той же серии 176PC меряет Д, О, Р, но опять-таки Vпит=10В. По параметрам (Д, О, Р, нелинейность 0,25%, +/- 6.9кПа, калибровка, термокомпенсация) подходит 26PC. Подскажите аналогичный датчик давления с питанием 5В, можно с цифровым выходом. Есть ли смысл городить схему с AD7730 с возбуждением переменным током для обеспечения максимальной точности измерения или достаточно использовать датчик с усилителем?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А смысл в переменном токе ? Только схему усложните. К 7730, похоже, можно напрямую подключать, он же может с маленьким диапазоном работать. Если датчик - тензомост, можно и 5 вместо 10 вольт подать, если только выходное напряжение ни снизиться ниже допустимого синфазного на входе АЦП.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А смысл в переменном токе ? Только схему усложните. К 7730, похоже, можно напрямую подключать, он же может с маленьким диапазоном работать. Если датчик - тензомост, можно и 5 вместо 10 вольт подать, если только выходное напряжение ни снизиться ниже допустимого синфазного на входе АЦП.

 

Возбуждение датчика переменным током -эффективный метод отделения помех от сигнала. Схема ненамного усложнится. Это для меня не проблема. Вопрос в следующем. Можно ли сам датчик (26PCA) возбуждать переменным током без его повреждения? В даташите ни слова об этом.

 

Если питать мост напряжением +5 В насколько уменьшится выходной сигнал? Хочется получить максимальное разрешение.

 

Большое спасибо sensor_ua. Действительно хорошая подборка схем. Вопрос о питании +10 В остается открытым - использовать отдельный преобразователь +5 -> +10 (MAX680/684) или можно взять +10 В с вывода 2 MAX232 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Взглянул я на сенсор - у него по постоянке максимум 16 В питания. Гистерезис неслабый - 0.2%. Если сенсор хотите поставить далеко от АЦП, то затея хреновая - на проводах фигню получите при 16.7 мВ полной шкалы. В таком варианте лучше поставить предусилитель рядом с сенсором. Если же сам АЦП рядышком, то какие помехи не отфильтрует пассивный фильтр снаружи и активный в АЦП? Если сигнал в 2 раза меньше получить, чем ожидается (а прогрев на таком сопротивлении никакой), то это аж 1 бит. Т.е. при худшем раскладе это 15 бит эффективных при наименьшем периоде измерения за минусом несоответствия полной шкале. Очень даже и неплохой результат. Соотношение сигнал шум на входе хуже - ну и фиг с ним - свои около 14 бит получите (это ж менее 0.018% шкалы).

Ваши опасения насчёт неправильной работы сенсора при меньшем напряжении питания, чем номинальное, могут касаться, ИМХО, сеноров с полупроводниковой природой чувствительного элемента (всмысле, имеющих пороги по напряжению и минимальные рабочие токи). Мы выпустили десяток тысяч датчиков с сенсорами, у которых записано 10 В номинальное питание, а питаем постоянкой 2.5, 2.0, и даже 1.25 В. Точность датчиков по бумагам +-0.1%, а реально, естественно, выше раза в 3, при тепературном уходе (компенсируем мозгами) не более 0.1% дополнительно во всём диапазоне рабочих температур (-40...+60)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Взглянул я на сенсор - у него по постоянке максимум 16 В питания. Гистерезис неслабый - 0.2%. Если сенсор хотите поставить далеко от АЦП, то затея хреновая - на проводах фигню получите при 16.7 мВ полной шкалы. В таком варианте лучше поставить предусилитель рядом с сенсором. Если же сам АЦП рядышком, то какие помехи не отфильтрует пассивный фильтр снаружи и активный в АЦП? Если сигнал в 2 раза меньше получить, чем ожидается (а прогрев на таком сопротивлении никакой), то это аж 1 бит. Т.е. при худшем раскладе это 15 бит эффективных при наименьшем периоде измерения за минусом несоответствия полной шкале. Очень даже и неплохой результат. Соотношение сигнал шум на входе хуже - ну и фиг с ним - свои около 14 бит получите (это ж менее 0.018% шкалы).

Датчик будет стоять рядом с АЦП. Зачем предусилитель, если в AD7730 есть PGA для работы с входным сигналом в диапазонах 0...10мВ, 0...20мВ, и др. ? Возбуждение моста переменным током убирает сигнал паразитных термопар, шум вида 1/f, тепловой шум. Об этом есть статья на Analog Devices. Не зря же AD7730 назвали bridge transducer ADC и ввели такой способ возбуждения . Почему бы им не воспользоваться? Вопрос о возможности возбуждения датчика 26PCA без его ущерба переменным током остается открытым. А что значит гистерезис не слабый? 0.2% - это много или мало?

Я окончательно еще не определился с датчиком. Если есть лучшая альтернатива, предлагайте.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Питать надо напряжением, сделанным из опоры, тогда не будут плыть показания при дрейфе отдельного питания датчика. Питание перемнным током в данном случае ничего особо не улучшит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Питать надо напряжением, сделанным из опоры

Неправильно. Опору нужно брать с напряжения питания датчика. Важно только чтобы за период наблюдения (единичного измерения) не было изменений этого напряжения. Называется по-нашински пропорциональная схема измерения (6-и проводка для моста), по-ненашински - ratiometric

Share this post


Link to post
Share on other sites

А что, существует разница ? И так и так будут резисторы использоваться. А 6 проводной схемы здесь не нужно - человек же написал, что датчик рядом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ещё раз - ИОН необязателен. Можно запитать, например от плохонького стабилизатора, например, 78L05. 4-хпроводная схема есть вырожденная 6-ипроводная. Если есть возможность, то всё-таки нужно подвести питание отдельно к месту подключения питающих проводов сенсора, а оттуда привести на вход опоры АЦП. Независимо, питаем постоянкой или переменкой.

Датчик будет стоять рядом с АЦП. Зачем предусилитель, если в AD7730 есть PGA для работы с входным сигналом в диапазонах 0...10мВ, 0...20мВ, и др. ? Возбуждение моста переменным током убирает сигнал паразитных термопар, шум вида 1/f, тепловой шум. Об этом есть статья на Analog Devices. Не зря же AD7730 назвали bridge transducer ADC и ввели такой способ возбуждения . Почему бы им не воспользоваться? Вопрос о возможности возбуждения датчика 26PCA без его ущерба переменным током остается открытым. А что значит гистерезис не слабый? 0.2% - это много или мало?Я окончательно еще не определился с датчиком. Если есть лучшая альтернатива, предлагайте.

Усилитель внешний может понадобиться, если сенсор удалённый (я не заметил, чтобы Вы писали ранее о том, что всё рядом). Сигналы паразитных термопар действительно вычитаются - уменьшается аддитивная составляющая ошибки (ни о каких помехах здесь речь не идёт). Всё остальное притянуто из теории синхронного детектора. Но не во всех случаях хорошо душить шумы (передискретизация и усреднение очень нежно их "любят"). Дело в том, что если не рассматривать эти сигма-дельта АЦП как идеальные, а посмотреть на способ измерения, то увидим, что выборки с достаточно высокой частотой (часто около 19 кГц типово) по каждому пину, участвующему в измерении, производятся независимо от типа питания сенсора - АЦП, которые заточены для ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО питания и незаточенные под это дело с аппаратной точки зрения имеют одинаковые входные каскады. Меняется только порядок выборки в соответствии с медленным синхросигналом. Поэтому воздействие помех нужно рассматривать в первую очередь исходя из более высокой полосы частот, чем определяемая частотой синхросигнала переключения. Пассивные фильтры по входу очень важны с точки зрения воздействия достаточно мощных радиопомех, например, от антенны мобильного телефона или телецентра. Детектирование полупроводниковыми элементами входных цепей АЦП таких помех нежелательно сказываются как на качестве измерения, так и на работоспособности АЦП. Т.е. пассивные фильтры (обычно ФНЧ) нужны. У них свои проблемы - с одной стороны нужно иметь достаточно низкую частоту среза, с другой - (в случае знакопеременного питания) очень малое время установления сигнала по выходу, т.е. очень высокую частоту среза.

Так как тензосенсоры имеют достаточно большую погрешность (уход) по температуре окружающей среды, то приходится это компенсировать. Мы компенсируем комбинированным методом - прямым аналоговым методом, используя корректирующий терморезистор в схеме питания моста, и косвенным цифровым - измеряем отдельным датчиком температуру в районе сенсора и вводим многотемпературную калибровку с линейной аппроксимацией или полиномиальной. Соответственно мы компенсируем и погрешности, вносимые термопарами, так как всё расположено рядом.

Вывод - если цифровая температурная компенсация не делается - дорога к знакопеременному питанию и борьбой с проблемами от радиопомех (а может их у Вас и не предвидится), иначе - нафиг знакопеременное питание, хороший пассивный фильтр с практически понятными значениями (конденсаторы с малым тангенсом угла потерь приветствуются) и удобный АЦП из агроменной кучи на выбор.

Я бы порекомендовал посмотреть на CS5522, CS553x, ADS1217, AD7714 (и более новые аналоги). Я не имел дела из них только с CS553x, но как-нибудь заложу во что-нибудь свежее. Работают с сенсорами у меня также AD7713 (старьё и очень дорогое), ADS1241 и даже ADS1245 с предусилителем на Zero-Drift ОУ.

Что касается величины гистерезиса, то цифра эта напрямую попадает в ошибку изделия, но от неё не избавиться электроникой. Обычно у солидных готовых датчиков величина гистерезиса не превышает основной ошибки измерения. Вы же хотите иметь основную ошибку измерения достаточно высокую (нелинейность, считем, что калибровкой компенсируете), а гистерезис закладываете немаленький - как-то не вяжется.

Предложить другой сенсор пока не могу, так как не знаю, для каких целей, за какие деньги, какое количество планируете приобрести. Может, Вам вааще взять со встроенным АЦП FOSP01 http://www.chipselect.ru/cgi-bin/stock/sto...amp;x=0&y=0 и все вопросы отпадут...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this