[alux 0]

Можно ещё посмотреть в сторону LM335 (источник у Вас можно настроить не только 10 мкА).

Спасибо за наводку. Дешевле раза в три по сравнению с TMP36 и точнее. К тому же ток AD7794 можно задать 210+210 = 420uA - как раз то, что нужно!

 

Подведем черту. Точнее я бы сказал пунктирную линию. Ведь аппетит приходит во время еды, всегда захочется что-нибудь добавить/выкинуть ;)

 

Аналоговое питание +3.3 В формируется через LDO-стабилизатор из напряжения Li-Ion аккумулятора.

Сигнал с термопары напрямую можно усилить AD627 с минимальным коэффициентом усиления ИУ gain= 5.

Для задания смещения на входе АЦП вывод REF AD627 подключить к резистивному делителю (AVDD/2) .

 

Второй вариант. Подключить отрицательный вывод термопары к любому ИОН +1.0 ... +2.048 В (точность не играет роли) и использовать для усиления сигнала термопары ИУ с нулевым дрейфом и цифровой установкой коэффициента усиления AD8555 (минимальный коэффициент усиления gain = 70). При максимальном напряжении термопары 22мВ * 70 = 1.54 В. Много для внутреннего ИОН 1.17 В. Т.е. можно мерять до +420 градусов (1170/70=16.7мВ). В принципе, этого достаточно. В крайнем случае можно вместо AD8555 поставить AD8557 (минимальный gain=28). Для точного измерения в заданном температурном диапазоне устанавливать нужный коэффициент усиления АЦП. А можно более точно регулировать и в AD8555. Как ни странно AD8555 дешевле, чем AD627.

 

Для измерения температуры концов термопары использовать LM335, питаемый током 420uA от встроенных источников тока в AD7794. Кстати, вопрос по ходу. Термопара подключается к прибору через резьбовый разъем (изображение разъема прилагаю). Имеет ли смысл попытаться разместить LM335 в кожух разъема (со стороны термопары). В таком случае кожух разъема выполняет роль изотермического блока. В разъеме как раз остается лишний вывод для питания LM335. Или достаточно разместить на краю платы возле ответной части разъема?

 

У AD7794 есть вывод PSW (Power SWitch), через который отключается аналоговая земля. Это прежде всего для отключения мостовых датчиков. Можно ли к этому выводу подключать и земляной вывод ИУ ?

______.rar

[sensor_ua 0]

Я всё-равно сомневаюсь в целесообразности использования отдельного усилителя для термопары. ИМХО, несложно получить относительную погрешность преобразования напряжение/код меньше на порядок, чем собственная погрешность преобразования температура/напряжение термопары. Причём без дополнительного усилителя. А за лучшим гнаться смысла не вижу.

Если же усилитель таки использовать, то большое усиление там тоже не нужно. Если для смещения сигнала выше нижнего порога измерения АЦП, то, наверно, оно неплохо, потому как третий провод термопары останется на общем. На вскидку там хватит усиления 5 у AD627, только вывод REF усилителя, возможно, придётся приподнять над общим. Зато не будет дополнительной погрешности от текучести резистора установки усиления.

Имеет ли смысл попытаться разместить LM335 в кожух разъема (со стороны термопары). В таком случае кожух разъема выполняет роль изотермического блока. В разъеме как раз остается лишний вывод для питания LM335. Или достаточно разместить на краю платы возле ответной части разъема?

Я не в курсе. Имею к датчикам температуры холодного спая далёкое отношение. Я бы поближе к контакту разместил. А потом, может быть, удивлялся бы, почему не так;)

У AD7794 есть вывод PSW (Power SWitch), через который отключается аналоговая земля. Это прежде всего для отключения мостовых датчиков. Можно ли к этому выводу подключать и земляной вывод ИУ ?

В принципе, если параметры ключа по току не превышаются, то, наверно, можно, НО обычно принято шунтировать выводы питания усилителя емкостями, а это для ключа может быть болезненно. А ставить емкости перед ключем может не сгодиться по разным причинам (сопротивление ключа, нюансы разводки и т.п.)

[Tanya 4]

Для измерения температуры концов термопары использовать LM335, питаемый током 420uA от встроенных источников тока в AD7794. Кстати, вопрос по ходу. Термопара подключается к прибору через резьбовый разъем (изображение разъема прилагаю). Имеет ли смысл попытаться разместить LM335 в кожух разъема (со стороны термопары). В таком случае кожух разъема выполняет роль изотермического блока. В разъеме как раз остается лишний вывод для питания LM335. Или достаточно разместить на краю платы возле ответной части разъема?

Смысл есть, если дальше медь...

[alux 0]

Есть проблема с использованием LM335. При 60 град. он выдает +3.3 В. А опорное напряжение АЦП (встроенное) +1.17 В. Получается нужно все-таки использовать в качестве опоры напряжение питания АЦП (+3.3 В). А это уже ужесточает требования к питанию. Лучше использовать ИОН +3.3 В (REF196). Но у ИОН при токе нагрузки 10мА слишком большое DROPOUT voltage: 0.8V. Хотя в том же DS судя по графику при 10мА dropout= 0.27 В.

Можно ли "умощнить" выход REF196 (при минимально возможном входном напряжения питания) с помощью буфера на ОУ? В DS figure 29 (A Low Dropout, Kelvin-Connected Voltage Reference) на мой взгляд, для такого случая.

 

PS. В качестве температурного датчика для измерения холодного спая идеально подходит AD22103. У него выходной (потенциальный) уровень прямо пропорциональный напряжению питания (+3.3). Поэтому в качестве опоры можно использовать напряжение питания АЦП.

 

PS2. Решил все-таки поставить TMP36. У него характеристика как раз вписывается в диапазон +1.17 В (+65 градусов). И работает при отрицательных температурах.

REF19XSERIES.pdf

[sensor_ua 0]

Решил все-таки поставить TMP36

Верной дорогой идёте, товарищ(С);). Посмотрите ещё LM94022. Не знаю как с доставабельностью, но интересная штука (National подсказал на страниче LM335).

[alux 0]

Посмотрите ещё LM94022. Не знаю как с доставабельностью

Да, хорошая штука. На Платане вроде бы есть. Как раз делаю там заказ. И относительно не дорого. Попробую в качестве монитора температуры аккумулятора.

 

Подвожу черту. Еще не жирную, а тонкую :)...

Схема вырисовывается следующая (схему прикладываю):

В качестве усилителя сигнала термопары и смещения к уровню АЦП решил использовать все-таки AD627 с минимальным gain=5. При встроенном ИОН +1,17 В минимальный диапазон сигнала 1170 / 128 = 9,14 мВ / 5 = 1,82 мВ. Что более чем достаточно.

В качестве температурного датчика для измерения температуры холодного спая - TMP36. Кстати, прикинул, можно SOIC-8 или SOT-23 распаять прямо на выводах разъема внутри кожуха. Отрицательный вывод термопары соединяется с общим проводом в разъеме, таким образом остается еще два свободных вывода для TMP36 (плюс общий). Сигнал с TMP36 оцифровывается также при встроенном ИОН +1,17 В.

Аналоговое питания формируется от Li-Ion аккумулятора +3.7 В через LDO стабилизатор TPS77033 (+3.3 В) со сверхнизким voltage dropout =35mV при 50mA.

Это же напряжение через LC-фильтр поступает на питание цифровой части (+3.3 В). 50 мА должно хватить, если подсветку ЖКИ и пищалку запитать непосредственно от аккумулятора (через ключ, естественно).

Под вопросом осталось применить для смещения резистивный делитель (AVdd/2) или все-таки отдельный ИОН, например ADR127 (+1.5V).

Правильно ли нарисовал входную цепь AD627 ? В смысле, фильтр для термопары...

 

PS. Исправил схему. Соединил AIN6(-) с выводом REF AD627.

Flowmeter_Temperature_2.pdf

[Tanya 4]

Отрицательный вывод термопары соединяется с общим проводом в разъеме, таким образом остается еще два свободных вывода для TMP36 (плюс общий). Сигнал с TMP36 оцифровывается также при встроенном ИОН +1,17 В.

Плохо в принципе (не смотрела даташит.. - какой там ток....) ток от термодатчика, проходя через разъем, подпортит термопару....

[alux 0]

Плохо в принципе (не смотрела даташит.. - какой там ток....) ток от термодатчика, проходя через разъем, подпортит термопару....

Не понял... Ток потребления TMP36 ? 50uA max. Каким образом он может подпортить термопару?

[sensor_ua 0]

Отрицательный вывод термопары соединяется с общим проводом в разъеме

Это самое плохое, что можно сделать. Провод(или разводку по плате) от блока АЦП к разъёму не обязательно вести в 4-е жилы - можно и больше. И датчик не сильно обманет, если будет не со стороны термопары подключен, а припаян к выводу ответной (стационарной) части - тепловой контакт штырь-гнездо скорее хороший, чем плохой. Если внутри ответной части (корпуса) температурная обстановка сильно отличается, то сенсор можно термоизолировать какой-нибудь пеной и т.п. - лишь бы был тепловой контакт (тогда лучше точно не TO92) с контактом разъёма

[alux 0]

Это самое плохое, что можно сделать.

Все равно не понял, почему нельзя подключать к общему проводу в разъеме. В принципе, можно взять 7-жильный разъем.

[Tanya 4]

Все равно не понял, почему нельзя подключать к общему проводу в разъеме. В принципе, можно взять 7-жильный разъем.

Что тут непонятного? Вы можете гарантировать постоянное маленькое сопротивление контактов разъема в течение года, двух.. десяти?

Если нет, то ток, текущий через разъем может добавить к напряжению термопары... по закону Ома.

[alux 0]

ток, текущий через разъем может добавить к напряжению термопары... по закону Ома.

В таком случае нужно ставить 7-жильный разъем: три вывода для термопары (+, - и экран) и три для TMP36. TMP36 припаять внутри разъема со стороны термопары. Экран соединить с общим проводом.

 

По поводу задания смещения и фильтра для термопары... Вопрос был чуть выше постом. Какие будут рекомендации, пожелания?

[sensor_ua 0]

почему нельзя подключать к общему проводу в разъеме

Пототму, что

Отрицательный вывод термопары

это сигнальный вывод, а не экран. Экран же Вы можете цеплять либо на общий, либо, например, на выход повторителя от отвода со среднего уровня сигнала (в типовых схемах применения инструментальников есть), либо на постоянное смещение, да и ещё варианты придумать можно. А объединять сигнальный с экраном, чтоб потом его всё равно подать на измерительный усилитель, это, ИМХО, моветон.

В таком случае нужно ставить 7-жильный разъем: три вывода для термопары (+, - и экран) и три для TMP36. TMP36 припаять внутри разъема со стороны термопары. Экран соединить с общим проводом.

Думаю, это будет правильно.

[alux 0]

Усилитель решил поставить AD8557. Дешевле и лучше по сравнению с AD627. К тому же смещение задается программно, не нужно никаких резистивных делителей и ИОН. В общем, подводя жирную черту :), окончательная схема получилась такая.

Flowmeter_Temperature_3.pdf

[sensor_ua 0]

окончательная схема получилась такая

Отрицательный сигнальный вывод термопары нужно подавать на инвертирующий вход усилителя. 2 раза об этом писал и третий раз пишу. Питание на АЦП нужно подавать на аналоговое питание, а с него на цифровое (или на цифровое вообще отдельно. Линк на книгу давал. Бусина там только мешает. Необходимость C35...C37 сомнительна, хотя иногда решение помогает (они нужны, если без них уж никак). А вот резисторы по сотне-другой Ом врезать в линии SPI , в т.ч. по CS, точно не помешает. Конденсаторы C30, C33 немаленького номинала для NP0 и маловатого для майларовых. У конденсаторов C29, C32 должен быть достаточно малый тангенс угла потерь (высокая добротность). Если аналоговый вход 6 будет использоваться без буфера, то усилитель может зажужжать (не смотрел характеристики именно этого, но тенденция, однако) - обычно ставится емкостинка на входе АЦП, а перед ней небольшой резистор. Аналогичная проблемка может быть с каналом датчика температуры холодного спая (особенно если учитывать достаточно высокое выходное сопротивление TMP36).