[alux 0]

Прошу прощения за задержку с ответом. Заболел малость гриппом... Большое спасибо ,sensor_ua, за такой полноЦЕННЫЙ ответ! Не ожидал. Вы меня убедили в пользу питания моста постоянным напряжением. Хотя так и не получил ответ на вопрос, опасно ли сам датчик 26PCA питать знакопеременным напряжением? В DS просто написано : VDC = +10V . Значит ли это, что надо питать его только постоянным напряжением? Так как прибор будет портативным, то мой выбор пал на AD7799 из-за малого потребления (400мкА в рабочем режиме и 1мкА в ждущем с возможностью отключения всей аналоговой цепи питания) и сверхнизким уровнем собственных шумов (порядка 40нВ). 3 диф канала. Один пойдет для измерения давления, второй - для термокомпенсации, третий - для подключения температурного преобразователя с токовым выходом 5...20мА для внешнего измерения температуры. Прибор необходим для лабораторного измерения давления и температуры в воздухоотводах. А можно взглянуть на Вашу программу для измерения давления с многотемпературной калибровкой?

[sensor_ua 0]

опасно ли сам датчик 26PCA питать знакопеременным напряжением?

ИМХО, в данном случае опасного ничего нет, кроме возможного перенапряжения на емкостях при переключении (у этого сенсора максимальная амплитуда запитки заявлена 16 В - почему - не знаю). Опасными могут быть случаи с сенсорами, в которые встроены полупроводниковые компенсирующие элементы и/или усилители, ну или они сами имеют какую-то полупроводниковую природу, а также в случаях сенсорных блоков в металлической оправке, имеющих какие-нибудь нетривиальные подключения к самому металлическому корпусу (один раз такое ГЭ встречал). Остальное от лукавого.

[sensor_ua 0]

Насчёт малого потребления - нужно не только считать ток потребления АЦП, ток потребления моста, но и учитывать время измерения. У приведенного АЦП не самое лучшее соотношение затрачиваемой энергии на одно измерение. У Вас, небось, оно спать захочет - тогда нужно учитывать время на самокалибровку канала после сна, а не просто время измерения...

Кроме того, подключение внешнего преобразователя к схеме (общему проводу), работающей с нановольтовыми сигналами есть моветон. Не пожалейте денег и терпения - поставьте для внешнего сигнала какой-нибудь недорогой АЦП, например, ADS1110, ADS1244.

[DS 0]

Если собираетесь использовать несколько каналов, все-таки лучше ставьте нормальную опору, а от нее питайте датчик давления. Если поставите обычный стабилизатор, показания остальных каналов будут плавать.

Вообще, если изделие -не поделка, без консультации с производителем нельзя ставить что-то в неописанные режимы. Если написано, питание 10В, может быть что точность гарантируется только при этом питании (а может и нет, например они сами измеряют при таком напряжении при калибровке). То же и с питанием переменным током. Напишите им в поддержку, скорее всего ответят.

[sensor_ua 0]

Если собираетесь использовать несколько каналов, все-таки лучше ставьте нормальную опору, а от нее питайте датчик давления. Если поставите обычный стабилизатор, показания остальных каналов будут плавать.

В этом ключе - однозначно поддерживаю.

Вообще, если изделие -не поделка, без консультации с производителем нельзя ставить что-то в неописанные режимы. Если написано, питание 10В, может быть что точность гарантируется только при этом питании (а может и нет, например они сами измеряют при таком напряжении при калибровке). То же и с питанием переменным током. Напишите им в поддержку, скорее всего ответят.

Вот тут хочется кое-что заметить. Связаться с производителем завсегда хорошо. Но есть нюансы. Если производитель пишет, что выпускает тензорезистивный мост, то физика его хорошо известна, посему задавая вопрос типа "а можно ли включить этот сенсор при вот таком-то напряжении питания и как в таком случае изменится погрешность?", можно вполне резонно получить ответ типа "будет работать, но указанные в спецификации параметры мы гарантируем только при указанных там же параметрах питания, остальное же может измениться, но исследований мы не проводили". Если смена полярности напряжения питания (допустим номинальных 10 В) приведёт к изменению параметров, а то и предполагается вовсе неработоспособность и/или повреждение сенсора, то, ИМХО, это уже не тензорезистивный мост, а устройство с другой физической природой и , возможно, с другими принципами работы. Т.е. если резистор не позволяет поменять полярность тока через него, то это уже не резистор, а нечто другое. Другое дело, что, например, встречались сенсоры с небольшим сопротивлением и требующими приличного тока запитки - в этом случае появляется параметр, иногда довольно сильно влияющий на качество измерения - прогрев (мощность прогрева).

Конечно, запитка высокоомного моста меньшим напряжением, чем просит производитель, приведёт к некоторому ухудшению соотношения сигнал/шум как сигнала сенсора (источника сигнала), так и в составе системы - уровень собственных шумов входного каскада не уменьшится ведь;) Поэтому производитель может либо на это обратить внимание, предложив самим испытывать непрописанные в спецификации режимы, либо попытаться отговорить, ссылаясь на отсутствие гарантий.

Ожидать, что при понижении напряжения питания ещё какие-то нюансы вылезут, конечно можно, но пока не встречалось (дай бог чтобы и не встретилось)

Как крайность вспоминается попытка работы с программируемым усилителем PGA309 - разработчики сделали классную штуку, вот только попользоваться низзя - многотемпературная калибровка у этого чуда требует введения в компутэр данных о напряжении смещения на входе (на разных температурах). Как мы пытались запихать суперкабель от супервольтметра в термокамеру и как его нежно прижимали к контактам на демоборде... Можно было делать фотки на память;)))

ЗЫ. На сенсоры Honeywell не жалуюсь. Они завсегда с хорошим запасом. Особенно многопараметрические. Плохо, что хочется дешевле;)))

[alux 0]

Нет предела совершенству... Посмотрел я на ADS1255. Ну очень хорошая штучка! И отзывы о ней самые положительные. Мол все заявленные характеристики - чистой воды правда. А с AD7799, говорят, бывает проблема. В общем схема вырисовывается такая:

питание "Крона" 9 В -> стабилизатор напряжения +5В (78L05)-> преобразователь в +/- 10В (max680/684 или max3232) ; Мост питается постоянным напряжением +10В, выход моста -> инстр. усилитель (INA128) и AVDD питаются от +5В; выход ИУ через RC-цепочку на AIN(+), AIN(-) на землю. Опорное напряжение +2.5В берется от питания моста (+10В)через делитель 7.5к, 2.5к. Цифровая часть питается от стабилизатора +5В -> +3.3В(LD1117).

Теперь вопросы:

1) Ставить max680 или достаточно только max3232. MAX3232 будет в любом случае.

2) ИУ решил использовать, т.к. выход моста 16мВ, а минимальный входной диапазон сигналов у ADS1255 ~78мВ. Тут возможны варианты: установить PGA=64 и усилить сигнал до 78 мВ или установить PGA=1 и коэф. усиления ИУ = 156 ?

3) Достаточно ли простой RC-цепочки или использовать активную фильтрацию ?

4) Можно ли питать ИУ (INA128) униполярным напряжением +5В ?

5) Может я что-либо упустил из виду...

[sensor_ua 0]

Сначала определитесь с требованиями - всё-таки какую основную погрешность преобразования хотим получить и какую дополнительную по температуре?

Решили всё-таки питать исключительно 10 В?

А на кой ещё и -10 В?

И какие требования к потреблению, а то как-то уж разнИтся всё это...

78мВ/64 != 16 - чё-то попутано...

[alux 0]

Сначала определитесь с требованиями - всё-таки какую основную погрешность преобразования хотим получить и какую дополнительную по температуре?

Решили всё-таки питать исключительно 10 В?

А на кой ещё и -10 В?

И какие требования к потреблению, а то как-то уж разнИтся всё это...

78мВ/64 != 16 - чё-то попутано...

 

1) Хочу получить минимально возможную погрешность. Прибор разрабатывается для лабораторного измерения.

2) +/-10В уже будет в схеме (MAX3232). Было бы проще использовать готовое напряжение. Или лучше использовать отдельный преобразователь удвоитель напряжения, напр. max1683 ? Только вых. ток у него 45мА. Достаточно ли? Имеет ли смысл питать +10В ?

3) ADS1255 -> PGA=64 -> full-scale input voltage (Vref=2.5V) +/- 78.125mV. Макс. размах моста (при VDC=10V) 16.7мВ. Кус ИУ = 78.125/16.7=4.6. Я решил, что будет лучше установить PGA=1, Кус ИУ = 156.

[sensor_ua 0]

Как только выбирается запитка от 10 В тут же необходимо впихивать делитель на вход опоры - вот погрешности за счёт текучести резисторов.

Даже если считать 10 В идеальными;(

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. Тогда ИУ запитаем оттуда же. Сигнал на выходе ИУ будет прибит к 0В и может быть несколько отрицательнее. Т.е. либо смещать выход ИУ, либо использовать АЦП с отрицательным питанием. Для второго случая идеально подходит CS5522. Сигнал есть смысл подать прямо на вход АЦП (ну или через ФНЧ пассивный). ИУ здесь можно, конечно, применить, но польза может быть, ИМХО, либо при "обычных ИУ" в достаточно узком диапазоне температур, либо с применением "правильных" схем на Zero-Drift ОУ.

 

Считаю, что погрешность преобразования вытягивать выше 1/10 основной погрешности сенсора практически не имеет смысла, потому, ИМХО, надо подавать прямо на CS5522 и не париться. Кроме того вход опоры у него может принять 5В, в отличие от ADS1255, на который можно только 2.5 В задать.

Задавать смещение ИУ (для случая с униполярным АЦП) нужно источником с достаточно малым выходным сопротивлением - т.е. нужен активный элемент. И это смещение не должно заметно плавать во время единичного измерения...

[Cutter 0]

Как крайность вспоминается попытка работы с программируемым усилителем PGA309...

Как с ним работать? Нарисовал и собрал плату как указано в приложенном файле. Я так понял нужен девайс прошивки(настройки) и файл экселевский к нему. Где все это взять?

З.Ы. Извините если вопрос глупый :)

Using_the_XTR115_with_the_PGA309_to_Generate_4mA_to_20mA_Output.pdf

[sensor_ua 0]

Artur Nikitin

Купи демокит - там программатор и вся фигня.Без этой (или копии) железки нихрена путного не получится. Поддержка быстрая - ответы не более 3-х дней.

[Cutter 0]

Artur Nikitin

Купи демокит - там программатор и вся фигня.Без этой (или копии) железки нихрена путного не получится. Поддержка быстрая - ответы не более 3-х дней.

Да я решил сам сделать платку, схема у них приведена, микрухи достать не сложно...

Кто нить сам делал подобное?

[sensor_ua 0]

Artur Nikitin

Вааще-то лучше это в соответствующей ветке развивать.

Просьба модератору перенести.

 

Подумывал сделать, если бы датчик на этой микросхеме прошел. Сложности могут быть в букве АЦП - в ней адрес I2C - оно мелкое и может оказаться, что попросют норму упаковки купить. Ещё я так и не разобрался, что там за EEPROM - возникали смутные сомнения насчёт безмозглости её. Есть вероятность, что там хранятся калибровки этого самого АЦП в неизвестном (пока) виде.

 

ЗЫ. В этой ветке последний мой пост на эту тему

[alux 0]

To Sensor_ua:

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)

1) Что это за сенсоры?

 

quote name='sensor_ua' date='Feb 24 2007, 18:27' post='215461']

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.

2) Расскажите подробно (или дайте ссылки) как сделать температурную компенсацию. Лучше покажите пример программы или просто алгоритм термокомпенсации.

 

3) Прошу прощения за возможно глупый вопрос, как расчитать фильтр между выходом моста и входом АЦП. АЦП я все-таки решил брать AD7799 (частота обновления данных 4.17...470Гц) и питать мост от источника опорного напряжения +5V (REF195) . RC-цепочки ставить отдельно на AIN(+) и на AIN(-) или применить дифференциальный фильтр (емкости -последовательно, резистор - паралельно входам)?

 

4) Выяснилось, что прибор должен еще мерять абсолютное давление. Из той же ценовой категории и класса сенсоров, что и 26PCA , выбрал 24PCC. Смущает только, что он не калиброванный и не компенсирован. У AD7799 3 дифф. входа. Первый - на дифференциальный датчик давления 26PCA, второй - на абс. датчик 24PCC, а третий вход - для измерения температуры объекта внешним датчиком с токовым выходом 5...20мА. Можно ли все эти три измерения проводить последовательно в одном цикле без ухудшения результата?

 

5) Может было бы лучше и проще применить датчики давления с цифровым выходом ASDX-DO? Только у них точность +/- 2.0% полной шкалы. В datasheet написано, что в эти +/- 2.0% входят: combined errors from offset and span calibration, linearity, pressure hysteresis and all temperature effects.

Много ли это по сравнению со схемой 26PCA + внешнее АЦП + всевозможные термокомпенсации?

[sensor_ua 0]

2alux

1) Скажу только об основном большинстве и чуть-чуть, что поставщик предупакованных сенсоров - JUMO, чувствительный элемент - Siemens, разработчик - Druck. Аналоговая термокомпенсация внутри. В основном - абсолютного давления. Но делаем и избыточники и дифференциальные.

2) 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.

3) Я выбираю с максимально допустимым тау. "Допустимость" определяется по входным токам, возможному их дрейфу, дрейфу разницы сопротивлений в фильтре, по тангенсу угла потерь применяемых конденсаторов, по вероятному уровню проходжения высокочастотных помех из-за величины ESR применяемых конденсаторов и "пальца в небо";). Обычно номиналы резисторов фильтра у меня от 2 до 12 кОм 1%, емкости только NP0 - от 470 пФ до 0.01 мкФ.

4) Вас должно смущать и то, что питание ему (24PCC) просят давать током (для компенсации температурной - там терморезистор параллельно диагонали питания, якобы, встроен). где у Вас сенсор темпратуры окружающей среды - тоже не очень понятно.

Можно ли все эти три измерения проводить последовательно в одном цикле без ухудшения результата?

А низзя. Кто будет каналы переключать? после переключения каналов калибровочные коэффициенты записывать? следовательно, прерывать цикл придётся на переключение каналов. (В отличие от CS5524, где задал таблицу для множественного измерения по любым каналам, запустил... и получил одно прерывание по готовности всего).

5) Проще? - наверно да - не буду, простите, утруждать себя поиском доки. Точность и погрешность - разные вещи. Начальная точность при наличии калибровки Вас волновать не должна. Погрешность же суммарную, думаю, от

26PCA + внешнее АЦП + всевозможные термокомпенсации?

получите гораздо меньшую. Вот от 24PCC при недостаточной подготовке получить можете гораздо бОльшую. Если "правильно приготовить" то, в принципе, без особых напрягов можно нелинейность компенсировать и из него получить без учёта гистерезиса и долговременной нестабильности (не нашёл этот параметр) очень даже неплохой результат. Но гистерезис хреновый;(