[Didro 0]

Добрый день,

 

требуется измерять напряжение от термопар и датчиков веса. Наименьший диапазон измерений - 0...50 микровольт с шагом 0.2 (~250 значений). Число каналов 5. Необходимо изменять диапазоны измерения до 50 милливольт.

 

На caxapa.ru и радиокоте посоветовали использовать усилитель с Ку. примерно 5000 и 24-х битный сигма-дельта АЦП. А именно AD620 и AD7714A-5.

 

Насколько правильным будет такое решение и какие альтернативы существуют ?

На что следует обратить внимание при выборе усилителя\АЦП ? Звон ? Нелинейности ? что-то еще ?

 

Спасибо,

Петров Александр

[_Pasha 0]

Необходимо изменять диапазоны измерения до 50 милливольт...

 

посоветовали использовать усилитель с Ку. примерно 5000 

 

Немного не вяжутся эти два положения.

 

Возьмите АЦП 24 бита и сделайте ему коммутируемую опору, поскольку на 5в дискрет АЦП будет 0,298 мкв, т.е. 167 шагов. На первый взгляд, AD620 или любой другой инструментальный усилитель не нужен. Все напрямую к АЦП

[ivan1219 0]

А лучше всего - напрямую AD7731/AD7730. Они как раз для таких приложений сделаны.

[pmm 0]

Посмотрите на AD7705, AD7705. У Analog Devices есть и другие АЦП, специально предназначенные для работы с термопарами. А за разрешением особо гнаться нет смысла. Если оно и превзойдт многократно собственную погрешность первичного датчика, точность измерений это практически не повысит.

[_Pasha 0]

А лучше всего - напрямую AD7731/AD7730. Они как раз для таких приложений сделаны.

 

ага, ага: 26 баксов против например AD7705 7,6 их же. Товарисч! Кризис на дворе!

[vvs157 0]

На caxapa.ru и радиокоте посоветовали использовать усилитель с Ку. примерно 5000 и 24-х битный сигма-дельта АЦП. А именно AD620 и AD7714A-5.

У AD620 дрейф 1 мкВ/С - для К 5000 - слишком много. ICL7650 - подходит больше

 

Возьмите АЦП 24 бита и сделайте ему коммутируемую опору, поскольку на 5в дискрет АЦП будет 0,298 мкв, т.е. 167 шагов.

24 бит вы никогда не получите - реально только 21 - в DS это явно указано. 24 бита - это RMS

[_Pasha 0]

24 бит вы никогда не получите - реально только 21 - в DS это явно указано. 24 бита - это RMS

Спасибо за поправку. Привожу еще пример, но из ADS1242

21 BITS EFFECTIVE RESOLUTION

(PGA = 1), 19 BITS (PGA = 128)

[Denverrus 0]

И ad7731 и ads1242 имеют, получается, 21 эффективный бит. Это 0,715 мкВ на бит.

А изначально хотелось иметь не менее 0,2 мкВ.

Получается, надо ставить усь? На 10-100 примерно. чтобы с запасом?

[_Pasha 0]

Получается, надо ставить усь? На 10-100 примерно. чтобы с запасом?

 

Усь == PGA не драматизируйте :)

[Didro 0]

Спасибо, за ответы, ненадобность усилителя с Ку. 5000 стала очевидной.

 

И еще вопрос, надеюсь, не оффтопик.

 

Интерфейс у AD7714 обозначен как последовательный (Three-Wire Serial Interface: SPI™, QSPI™, MICROWIRE™ and DSP Compatible). Правильно ли я понимаю, что пи желании можно передавать данные в ПК по RS-232 используя контроллеры ala MAX232 ?

Т.е. что-то в духе - Работа АЦП с СОМ портом или простая система сбора данных.

 

На мысли про MAX232 навели такие рассказы из гугла:

1.

Q> How to interface an ADC output to MAX232?

 

A>If you are planning to do RS232 (Im assuming so) then to interface the two together would be a little tricky because RS232 requires a start bit, 8 bits of data (typically), and a stop bit. The ADC only puts out the 8 data bits (assuming its an 8 bit ADC). You would need some logic to generate the start and stop bits, generate the correct baud rate, plus generate the clock pulses for the ADC.

 

The best way would be to use a simple 8 bit microcontroller with a serial port. There are many out there so take your pick. This way you just have the micro clock in the data from the ADC, then output it on the serial port, directly to the MAX232. The micro takes care of the start and stop bits and of the timing.

 

Thats the way I would do it.

2. решение на базе MAX132 - описание, схема

 

3. решение на MAX232 и MCP3201 (12 битный АЦП) - описание.

 

Другим варианом я вижу использовать AVR (нпр., ATMega8) соединять его по SPI с AD7714 и по UART с MAX232 - но как-то сложно получается.

 

Спасибо,

Петров Александр

[vvs157 0]

А изначально хотелось иметь не менее 0,2 мкВ.

Получается, надо ставить усь? На 10-100 примерно. чтобы с запасом?

В принципе 200 нВ - это на грани чувствительности этих АЦП при использовании встроенного PGA. И еще не следует забывать, что у этих АЦП собственный приведенный ко входу дрейф порядка 1 мкВ/С, поэтому нужен либо усилитель с ПКД и дрейфом <20 нВ/С (ICL7650, MAX432 итп) или периодически проводить штатную коррекцию нуля АЦП (что не всегда удобно). Если Вы собрались "воевать" 50 мкВ с точностью 200 нВ, то надо помнить, что, например, контакт двух разнородных металлов дает несколько мкВ/C термоЭДС, поэтому вся конструкция должна быть очень аккуратно спроектирована еще и с точки зрения выравнивания тепловых градиентов, в противном случае вы рискуете получить очень "интересные" результаты

 

Интерфейс у AD7714 обозначен как последовательный (Three-Wire Serial Interface: SPI™, QSPI™, MICROWIRE™ and DSP Compatible). Правильно ли я понимаю, что пи желании можно передавать данные в ПК по RS-232 используя контроллеры ala MAX232 ?

Это не совсем то, что обычно понимается под RS-232. Это как бы ручное дерганье ногами интерфейса, что не совсем предсказуемо при использовании переходников USB<->RS232. Чистый RS232 - это с использованием доп. контроллера, преобразуещего SPI в RS232

[777777 0]

И ad7731 и ads1242 имеют, получается, 21 эффективный бит. Это 0,715 мкВ на бит.

Это как ты посчитал? При использовании диапазон входных напряжений 80 мВ, 19 бит = 524288 единиц, 80000 мкВ/524288=0.15 мкВ

 

А изначально хотелось иметь не менее 0,2 мкВ.

Легко, даже достаточно вытянуть 19 разрядов.

[pmm 0]

И, все-таки, исходные данные какие-то странные. При входном сигнале 0-50 мкВ даже для термопары типа S диапазон измеряемой температуры составляет всего 4-10 градусов. При отклонении от НСХ даже в 1 градус погрешность измерения составит без калибровки системы до 25 %. Зачем при этом высокое разрешение АЦП?

[_Pasha 0]

Легко, даже достаточно вытянуть 19 разрядов.

А потом - скользящее среднее на максимально возможную ширину "окна" уже с/ш подымут минимум в 2 раза. Но обычно для тензомостов ширина окна 8 отсчетов, так что даже больше

[vvs157 0]

И, все-таки, исходные данные какие-то странные. При входном сигнале 0-50 мкВ даже для термопары типа S диапазон измеряемой температуры составляет всего 4-10 градусов. При отклонении от НСХ даже в 1 градус погрешность измерения составит без калибровки системы до 25 %.

Если термопара используется в дифференциальном режиме, то проблемы температуры опорного спая нет. Есть только проблема, насколько температура спая соответствует температуре объекта. При "ловле" 200 нВ это может соответствовать менее 0.02 С, что может быть совсем не тривиально.