Jump to content

    

AD7730 + датчик давления 26PCA

Обычно номиналы резисторов фильтра у меня от 2 до 12 кОм 1%, емкости только NP0 - от 470 пФ до 0.01 мкФ.

Ну, а как рассчитывать значения RC-фильтра?

 

Аналоговая компенсация - терморезистор параллельно диагонали питания моста и "постоянный" резистор последовательно с питанием. Косвенная цифровая - измеряем интегральным датчиком температуры (раньше применяли TMP36 от ADI) температуру окружающей среды в районе сенсора давления;заводим несколько многоточечных калибровочных таблиц налонов (для показаний АЦП по сенсору давления), каждая соответствует какой-то температуре, замерянной сенсором температуры; соответственно, линейно-кусочной аппроксимацией выполняем линеаризацию показаний, но корректируем коэффициенты в зависимости от температуры, оперируя уже как минимум двумя исходными коэффициентами из таблц и "равноудалённостью" по шкале температуры.

Какой терморезистор необходим параллельно питанию моста (26PCA) и какой "постоянный" , и зачем вообще постоянный? Для термокомпенсации 24PCC в вложенном документе предлагают последовательно с мостом включить термистор с ОТК. Но как расчитать значение термистора в данном случае? В datasheet 24PCC непонятно, терморезистор параллельно питанию моста уже встроен или необходимо поставить? Плюс ко всему необходимо возбуждать его постоянным током. И каким образом его "правильно приготовить"? Может, пока не поздно, для измерения абсолютного давления использовать FOSP01A с цифровым выходом и встроенным датчиком температуры и это значение температуры использовать для цифровой термокомпенсации 26PCA. Жаль, нет датчиков из той серии для измерения дифференциального и относительного давления.

А здесь ссылка на упомянутый мной ранее ASDX-DO

www.eltech.spb.ru/pdf/honeywell/honeywell_techinfo/asdx.pdf

Pressure_and_Force_Sensors.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну, а как рассчитывать значения RC-фильтра?

Как ФНЧ;) Частота среза, должна быть выше реальной скорости изменения данных по входу, если Вы , конечно, хотите их отследить;) Обычно частота среза значительно ниже частоты выборки входов АЦП. Дальше - решайте сами.

 

Какой терморезистор необходим параллельно питанию моста (26PCA) и какой "постоянный" , и зачем вообще постоянный?

Если сенсор термокомпенсированный, то оно уже внутри. И без "постоянного" резистора последовательно никакого смысла в чём-либо параллельно подключенном нет, разве что при запитке током.

Как рассчитывать описано где-то в аппликухах Motorola, теперь Freescale.

 

Для термокомпенсации 24PCC в вложенном документе предлагают последовательно с мостом включить термистор с ОТК

Я пользовался, похоже, другим документом - http://legend.gongkong.com/download/honeyw...ALOG/C15_13.PDF - там терморезистор ставят параллельно диагонали питания моста. А в приложенном Вами документе по факту на рис. 4 нарисована запитка источником тока с незаземленной нагрузкой - классический вариант Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Частота среза, должна быть выше реальной скорости изменения данных по входу, если Вы , конечно, хотите их отследить;) Обычно частота среза значительно ниже частоты выборки входов АЦП.

По-моему, частота среза фильтра должна быть в два раза меньше частоты выборки АЦП согласно теореме Котельникова.

 

Я пользовался, похоже, другим документом - http://legend.gongkong.com/download/honeyw...ALOG/C15_13.PDF - там терморезистор ставят параллельно диагонали питания моста. А в приложенном Вами документе по факту на рис. 4 нарисована запитка источником тока с незаземленной нагрузкой - классический вариант Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к).

На рис .5 показан вариант термокомпенсации термистором + последовательно-паралельный резисторы.

По каким критериям подбирать термистор и как рассчитать эти добавочные сопротивления?

Share this post


Link to post
Share on other sites
частота среза фильтра должна быть в два раза меньше частоты выборки АЦП согласно теореме Котельникова.

Котельников/Найквист тут ни при чём. АЦП данные получает с выхода фильтра, а он не есть переключаемый - дискретизация только у АЦП.

На рис .5 показан вариант термокомпенсации термистором + последовательно-паралельный резисторы.По каким критериям подбирать термистор и как рассчитать эти добавочные сопротивления?

Не занимался этим вопросом. И не встречал такое включение. Вроде на сенсор указано положительное увеличение чувствительности от температуры, т.е. нужно понижать напряжение на диагонали питания, дабы оставить выход в том же состоянии. Т.е. последовательно с питанием должен ставиться PTC ( правка), а если параллельно, то NTC (правка). Величина отклонения чувствительности задана - от 5 о 6,5% на 25 градусов. Вроде пересчитать несложно - сопротивление моста, считай, растёт на эти проценты по температуре, т.е. как минимум пара точек для расчёта есть

Share this post


Link to post
Share on other sites
Котельников/Найквист тут ни при чём. АЦП данные получает с выхода фильтра, а он не есть переключаемый - дискретизация только у АЦП.

Как это ни при чем? Задача фильтра как раз состоит в том, чтобы не пропустить на АЦП частоты выше Fs/2, где Fs-частота семплирования АЦП. Без такого фильтра ВЧ-гармоники попадут обратно в во входной сигнал, что приведет к искажению входного сигнала. Поэтому, необходимо вначале определится с частотой семплирования АЦП, затем исходя из нее рассчитать ФНЧ.

 

Вроде на сенсор указано положительное увеличение чувствительности от температуры, т.е. нужно понижать напряжение на диагонали питания, дабы оставить выход в том же состоянии. Т.е. последовательно с питанием должен ставиться PTC ( правка), а если параллельно, то NTC (правка). Величина отклонения чувствительности задана - от 5 о 6,5% на 25 градусов. Вроде пересчитать несложно - сопротивление моста, считай, растёт на эти проценты по температуре, т.е. как минимум пара точек для расчёта есть

Вы ошибаетесь.

В приложенном документе черным по белому по-английски написано:

The 24PC pressure exhibit the following effects as temperature INCREASES:

1. Pressure sensitivity DECREASES.

2. The resistance of each piezoresistor increases.

...

One approach is to connect a thermistor with a NEGATIVE temperature coefficient (resistance decreases with temperature) IN SERIES with the bridge, as shown in Figure 5A. Thermistors with the exact resistance vs. temperature characteristics to compensate the bridge may not be readily available. An alternate approach is the use of a thermistor-resistor network to meet the required characteristics. Standard 1% resistor values (with a standard thermistor) are shown in Figure 5B. This method provides temperature compensation to within ±2% Span over the range of -10° to 50°C. The thermistor should be located close to the sensor, so they will experience the same thermal environment.

 

Насколько я знаю, шунтирование термистора простым резистором улучшает его линеаризацию. Основной недостаток этого метода - линеаризацию можна получить внутри достаточно узкого диапазона. Для типового 10кОм термистора с ОТК для диапазона от 0...70С величина Rдоб=5.17кОм.

Я не понял для чего нужен еще один постоянный резистор последовательно с термистором. Он ведь только будет вносить шумы...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как это ни при чем?

Останусь при своем мнении. Замечу только, что частота выборки входов и частота семплирования не одно и то же.

В приложенном документе черным по белому по-английски написано:

Вроде - значит лень читать;) Вот и хорошо - сами разобрались. Действительно не всё с постоянным резистором гладко, потому PTC повеселее будет. Неясно только, что в доке, которую я ссыльнул, имелось в виду насчёт +- сдвига чувствительности - это относительно номинальной чувствительности или относительно чувствительности при нормальной температуре...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если сенсор термокомпенсированный, то оно уже внутри. И без "постоянного" резистора последовательно никакого смысла в чём-либо параллельно подключенном нет, разве что при запитке током.

Если сенсор термокомпенсированный и калиброванный (26PCA) то это значит, что термистор встроен ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с питанием моста и калибровачный резистор встроен параллельно выходу моста. Хотя на схеме в DS на не показаны эти элементы. Значит их нет?

 

http://legend.gongkong.com/download/honeyw...ALOG/C15_13.PDF[/url] - там терморезистор ставят параллельно диагонали питания моста. А в приложенном Вами документе по факту на рис. 4 нарисована запитка источником тока с незаземленной нагрузкой - классический вариант Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к).

Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к)= 0.59мА . Это так должно быть? Как пересчитать для 5В ?

Может лучше использовать REF195 в режиме прецизиозного источника тока на 2мА для питания 24PCC.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если сенсор термокомпенсированный и калиброванный (26PCA) то это значит, что термистор встроен ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с питанием моста и калибровачный резистор встроен параллельно выходу моста. Хотя на схеме в DS на не показаны эти элементы. Значит их нет?

Не держал в руках эти сенсоры, но у аналогичных компенсированных либо всё встроено (а что последовательно, что параллельно - вопросы скорее к производителю, кроме того схемы компенсаци бывают несколько сложнее), либо даётся чёткая схема и описано, что же встроено - соответственно должно быть понятно как такое включить. Калибровочный резистор? Знаю корректирующие резисторы, выравнивающие смещение, а что такое калибровочный?

 

Как пересчитать для 5В ?

Да всё там просто. Выходной ток ОУ будет равен напряжению на резисторе по выходу деленному на сопротивление этого резистора. Т.е. ОУ работает в режиме повторителя и удерживает на этом резисторе напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе. Этот же ток "вынужден" протекать через мост.

Т.е. резисторы делителя R1=24.9k, R2 = 0.499к, резистор нагрузки R3 тоже 0.499к. Имеем U=15 В, на неинвертирующем входе будет Uni= (U/(R1+R2))*R2=U*(1+R1/R2); Ток через R3: Iвых = Uin/R3= U*(1+R1/R2)/R3

 

Может лучше использовать REF195 в режиме прецизиозного источника тока на 2мА

Думаю, что нерационально. Хотя ничего особо страшного не вижу. Иногда, правда, такие схемы гудят. ОУ и пара точных резисторов, думаю, не дороже, тем более ошибку этого источника доводить до супер малой не имеет смысла.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Калибровочный резистор? Знаю корректирующие резисторы, выравнивающие смещение, а что такое калибровочный?

В DS на подобный термокомпенсированный и калиброванный датчик Honeywell 170PC серии на схеме паралельно выходу моста включен резистор - называется : Sensitivity calibration resistor.

А тот что последовательно - Sensitivity temperature compensation resistor.

 

Да всё там просто. Выходной ток ОУ будет равен напряжению на резисторе по выходу деленному на сопротивление этого резистора. Т.е. ОУ работает в режиме повторителя и удерживает на этом резисторе напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе. Этот же ток "вынужден" протекать через мост.

Т.е. резисторы делителя R1=24.9k, R2 = 0.499к, резистор нагрузки R3 тоже 0.499к. Имеем U=15 В, на неинвертирующем входе будет Uni= (U/(R1+R2))*R2=U*(1+R1/R2); Ток через R3: Iвых = Uin/R3= U*(1+R1/R2)/R3

Подставляя эти значения, получим при Uпит=15В Iвых=0,59мА По идее должно быть 2мА. Что то здесь не так.

КАКИЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ для Uпит=5В ?

 

Итак, подытожу. Поправте меня, если не прав.

Если использовать датчик абсолютного давления 24PCC, то есть 2 варианта:

1)питать датчик постоянным током (по паспорту 2мА) и положительной обратной связью по схеме рис.4 (с непонятными значениями сопротивлений). Паралельно питанию моста включить термистор с положительным темп. коэффициентом (какой именно?)

2) или питать источник тока на REF195.

3)питать датчик постоянным напряжением. Последовательно с мостом включить термистор (10кОм )с ОТК , зашунтированный постоянным резистором 5.17кОм для линеаризации.

Произвести температурную компенсацию смещения нуля по методике рис.6

 

Стоит ли вообще связываться с ЭТИМ датчиком? Посоветуйте датчик абсолютного давления с лучшими характеристиками с заводской калибровкой и термокомпенсацией.

 

Для измерения температуры возле датчика давления для термокомпенсации можно использовать термосопротивление с подальшим измерением падения напряжения на нем АЦП (AIN3) AD7799.

Или лучше использовать какой-либо интегральный термодатчик?

Share this post


Link to post
Share on other sites
паралельно выходу моста включен резистор - называется : Sensitivity calibration resistor.

;) Поумничали всё-таки... Это нужно если нормализаторы приготовлены для конкретной чувствительности (и не более - менее таким способом не исправить)

 

КАКИЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ для Uпит=5В ?

По доке, которую я ссыльнул, все параметры указаны для НАПРЯЖЕНИЯ питания 10 В. Способ компенсации указан отдельно. Задайтесь нужным током и посчитайте. Если 2 мА, то задайтесь 2 мА;)

 

1)

положительной обратной связью по схеме рис.4 (с непонятными значениями сопротивлений)

Простите, но поччитать чего-нить по ОУ не помешает. Там ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОС.

2)

или питать источник тока на REF195

А почему не REF192? Почему не LM317? невнятно, простите.

3)

итать датчик постоянным напряжением. Последовательно с мостом включить термистор (10кОм )с ОТК , зашунтированный постоянным резистором 5.17кОм для линеаризации.Произвести температурную компенсацию смещения нуля по методике рис.6Стоит ли вообще связываться с ЭТИМ датчиком? Посоветуйте датчик абсолютного давления с лучшими характеристиками с заводской калибровкой и термокомпенсацией.

И где там постоянное напряжение?;) Возможно, это и неплохой вариант. Что же Вам посоветовать другого? Не вижу критериев. Можно, например, ту же 19-ю серию от Honeywell, только цены для Low Cost не самые маленькие;)

 

 

Для измерения температуры возле датчика давления для термокомпенсации можно использовать термосопротивление с подальшим измерением падения напряжения на нем АЦП (AIN3) AD7799.Или лучше использовать какой-либо интегральный термодатчик?

Ничего предосудительного в этом не вижу. У меня так работают перепадники от Siemens - есть терморезистор, яего источником тока питаю, а термокомпенсация в этом варианте вааще только косвенная;) Интегральный применить будет дешевле. Прикиньте сами.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Простите, но поччитать чего-нить по ОУ не помешает. Там ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОС.

Вот цитата из того документа :

Method #1

The circuit of Figure 4 provides temperature

compensation by combining a current

source and POSITIVE feedback. Essentially,

the change in CT is partially cancelled

by an opposite change in Cp.

Share this post


Link to post
Share on other sites

;) Соглашусь - всё в мире относительно - наверно они даже правы. Если подойти формально, то источник тока на ОУ без положительной ОС вааще низзя построить;) Объяснить работу такого каскада на пальцах, как по мне, то достаточно сложно;) Примерно - если нагрузка растёт, то выходное напряжение растёт - типа вот и ПОС - напряжения непосредственно на выоде ОУ пропорционально нагрузке. У доблестных товарищей из ханивелла нагрузка - мост.

Только полюбому сначала нужно разобраться - что принять за нагрузку - я Вам предложил принять не мост, а резистор, и иметь возможность ПРОСТО понимать работу схемы. Вы же можете систему координат для расчёта выбрать другой? И выбираете обычно ту, при которой проще считать.

А давайте посмотрим, куда заводится ОС - на ИНВЕРТИРУЮЩИЙ вход. Этого как-будто уже достаточно, чтобы считать ОС отрицательной. НО, большое НО... смотря что считать выходом.

Здесь ОУ работает с ООС по напряжению, если нагрузка не мост, а измерительный резистор.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1) Еще раз повторю.

Подставляя значения в приводимые Вами формулы (приUпит=15В, резисторы делителя R1=24.9k, R2 = 0.499к, резистор нагрузки R3 тоже 0.499к получим Iвых=0.59мА) Так должно быть?

 

2) Напомню, что питаться датчик будет от 5В. Мне кажется, что проще и надежнее будет применить прецизиозный источник тока на REF19x, LM317, и т.д. чем эту с ОУ с тремя точными резисторами. Тем более не известно, как она поведет при таком питании(+5В). А что значит, такие схемы будут "гудеть" ?

 

3) Необходимо поставить термистор с ПТК паралельно питанию моста. Какой номинал термистора и вообще, где можно почитать о термокомпенсации в такой способ.

 

4) я так понял, что для этого датчика необходимо дополнительными резисторами устанавливать начальное смещение в ноль.

 

5) где Вы нашли 19 серию Honeywell?

 

6) Скажите прямо. СТОИТ ПОКУПАТЬ ЭТОТ ДАТЧИК ИЛИ НЕТ ? Мне сейчас нужно определится...

 

7) Что Вы скажете по поводу датчика ASDX-DO ?

ASDX_D0_Microstructure_Pressure_Sensors.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

1) Я ж номиналы взял из схемы. Ещё раз - ОУ пытается на инвертирующем входе (измерительном резисторе) установить такое же напряжение, как на неинвертирующем. При указанных номиналах получится именнно то, что Вы насчитали. Уменьшите измерительный резистор и получите больший ток. Увеличьте напряжение на неинвертирующем входе - и опять получите бОльший ток.

2) генераторы тока на ИОН с резистором далеко не во всех условиях корректно работают - самовозбуждаться умеют, так как в большинстве ИОН-ы рассчитаны на работу с емкостью по выходу, а таковую у них отбирают;). В вашем лучае погрешность, вносимая нестабильностью тока, если её влияние сравнить с собственно температурным уходом сенсора, сравнительно невелика. Потому особых изысков не вижу смысла делать. Если, тем более свои 5 В Вы делаете на REF195, то схема на ОУ будет в самый раз. Плохо может быть при необходимости "заземленной нагрузки" - это может проявиться в нюансах при удалённых сенсорах и экранах.

3) Важно чтобы характристику линейную сложить получалось. По-моему, в приложенном Вами документе по сенсорам неплохо эти вопросы описаны. Я из правильных аппликейшнов кроме стареньких мотороловских больше не встречал. У Вас же дано отклонение чувствительности - я же его добываю статистически;(

4) Если надо, то устанавливайте. Только что такое ноль у барометрического сенсора?;)

5) У Honeywell - вот где-то на стороне гугль показал, но я брал с родного сайта. http://www.alliedelec.com/Images/Products/...rol_6430101.pdf

6) Дык скажите, что Вы от него хотите получить - какая погрешность и вкаких диапазонах температур инересует?

7) Думаю, ничем не лучше FOSP01. Я не понимаю что от него хотите получить - по мне раз гитерезис не нормирован - ИМХО вааще кака. Но если Вас погрешность устраивает, то удобная штука.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Можно, если уж очень хочется, взять опору что-то типа REF195 и получить 5В (из примерно +10В), сделать следящий стабилизатор -5В (из примерно -10В, следя за +5В).

Запитаем мост от этих +-5В.

Можно подробнее про следящий стабилизатор...

В DS на REF195 есть пример получения опорного -5В с использованием ОУ. Но для питания этого ОУ необходим источник +/- 5В. Т.е. необходимо получить вначале +/- 10В, затем стабилизировать до +/- 5В для питания ОУ. Правильно?

 

И еще один момент. Необходимо чтобы датчик (26PCAFA6D) мерял дифференциальное, относительное и разрежение. Т.е. диапазон измерения +/- 6.9кПа. Таким образом выходной сигнал будет биполярным, т.е. +/-16.7мВ ?

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