Оцифровка нескольких тензодатчиков Опции

[Sirko]

Всем доброго времени суток.

Встала задача одновременно опрашивать 6-8 тензомостов.
Пока не влез глубоко в дебри, хочется услышать мнения и советы окружающих.

Сложность задачи в том, что производить измерения необходимо максимально быстро, ну и, по возможности, максимально достоверно. Посему на каждый мост будет задействован отдельный АЦП. Выбор в настоящий момент падает на AD7730 (есть в наличии в достаточном количестве) или AD7799 (подкупает новизной и дешевизной).

Аналоговую сторону от цифры хочется отделить. Но так, как i/o-ног получается довольно многовато, то все DIN и CLK всех микрух буду параллелить, ноги DOUT будут индивидуальны, а остальные ноги входов-выходов будут управляться посредством 74hc595/165.

Дабы исключить взаимное влияие между АЦП, и, так как все АЦП будут опрашиваться параллельно, то, возможно, и тактировать их от одного источника есть смысл. Собственно и вопрос: есть ли смысл? И если таковой есть, то какой генератор применить?

Мосты цепляться будут по шестипроводной схеме. Вопрос: питать мосты от одного источника, или на каждый по REF195?

P.S.
Изделие не серийное, так, что бюджет - дело второстепенное.

[Пушкарев Михаил]

http://www.mstarlabs.com/access/sigcond.html

[Herz]

Конечно, тактировать АЦП можно от общего генератора. Никаких особых требований, кроме достаточной нагрузочной способности, к нему не предъявляется. А чем питать мосты - это Вам решать. Если они полностью независимы, то можно каждому свой источник. Не обязательно прецизионный. А если колебания питания должны одинаково повлиять на все мосты, то стоит запитать их от общего.

[t275]

Делал подобную задачу, в итоге пришлось гальванически развязать каналы измерения (тензомосты на тонких пленках имели значительную емкость по отношению к корпусу, шли больше помехи по арматуре крепления).
По поводу Vref - каждый тензомост в зависимости от нагрузки и температуры меняет общее сопротивление, т.е. ток от источника будет меняться. Проводники, идущие от Vref не должны пересекаться на плате с цифровыми сигналами, а при разводке на несколько АЦП может получиться неплохой антенный эффект.
AD7799 очень чувствительны к питанию аналоговой части, для AVDD приходилось делать отдельный источник.
Если будете объединять DIN и SCLK существенно помогут устранить помехи резисторы по 270-510 Ом на входе каждого АЦП, желательно поставить и на DOUT.

[Sirko]

шли больше помехи по арматуре крепления

Вероятно, меня ждет тоже самое, поскольку в непосредственной близости асинхронник с частотником и сервоприводы. Стало быть, ad7730 уходит на задний план, т. к. много ног придется развязывать. Но если верить документации, ad7799 уступает ей по производительности, а это в моем случае - аргумент. Кстати, а можно ли заставить ацп производить измерения с завышеной скоростью? Пусть с потерей разрядности, но не с потерей стабильности.

для AVDD приходилось делать отдельный источник

. В принципе не сложно намотать дополнительные обмотки на трансе, но неуж-то так все скверно на самом деле?

В настоящее время пал взор еще и на CS5522. Судя по отзывам в инете, микруха способна выдавать 1000 измерений в сек, но при беглом осмотре DS, как-то это не заметно. Если кто "щупал" сей девайс (да и в принципе те кто в теме), поделитесь мнением.

Одним словом - прошу критики. Готовлюсь делать заказ комплектующих.
В приложении один из каналов (для препарации)
[attachment=61914:SCH.pdf]

[Sirko]

Не понятно, куда из поста attachment подевался.

Вот:  SCH.pdf ( 36.1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 418

[Plain]

При взгляде мельком — зачем вообще нужен тензодатчик, если на входах такая страшная куча пьезоэлементов.

[Sirko]

куча пьезоэлементов

Т.е. Вы полагаете, что LC на входе зазвенят?
Если так, то лучше подскажите поконкретнее, в чем моя беда и как ее избежать?

Заранее благодарю.

[Plain]

В этой схеме правильного практически ничего нет. Начинать выбирать топологию надо исходя их полосы измеряемого сигнала.

[Sirko]

правильного ничего нет

Аргументы в студию.

исходя их полосы измеряемого сигнала

Согласен. Периодичность сигнала теоретически 50-70Гц, практически - раза в два меньше. Форма - подобие синусоиды, но теоретически. А по факту - нужно сначала измерить, а потом видно будет. Вполне вероятно, что вершина полуволны может состоять из двух "вершин". Посему и требуется быстрая оцифровка, пусть в ущерб разрядности, но не в ущерб стабильности.

[Plain]

Если это система сбора данных, то с озвученными АЦП её трудновато построить, потому что у них нет механизмов стробированного запуска.

Про полосу — её надо действительно измерить до начала работ, иначе такая разрядность измерений ничем не оправдана. Хотя бы к линейному входу компьютера подключиться и звуковым редактором глянуть спектр. Вообще, если это измерение динамических нагрузок, т.е. на тему прочности, резонансов, и т.п., то обычно там 8-10 разрядов достаточно.

Питание моста, заведённое как подвешенный опорник, работать не будет, потому что по этим входам у АЦП текут большие и нелинейные динамические токи.

Одноцикловое измерение возможно только в случае простого 4-выводного моста, т.е. с длиной проводов, стремящейся к нулю, как на стандартной схеме из даташитов.

Поскольку у данного моста нет 4-проводного сигнала питания, то с заявленными требованиями измерять его данными АЦП можно только относительным (двухцикловым) типом, что возвращает к вопросу о полосе сигнала, и ещё допущение, что два измерения для одной формулы будут разнесены во времени, либо вариант — измерять вход и выход моста отдельными АЦП.

Если это, тем не менее, годится, то опорник не нужен, мост поднять над землёй на заведомо больший 100 мВ уровень, весь обвес входов АЦП удалить, шунтирующие конденсаторы с меньшим ESR должны располагаться физически ближе к микросхеме, чем остальные.