Повышение точности измерения микровольтовых напряжений, Измерение напряжения с термопар дериватографа при пом. ADS1258 Опции

[glserg]

Добрый день,

Вопрос по схеме измерения микровольтовых напряжений при помощи высокоразрядного АЦП. Схема сделана по даташитам, но не обеспечивает требуемую точность.

Схема используется в проекте "дериватограф" для измерения напряжения с термопар.
Для оцифровки используется 24-разрядный АЦП ADS1258.

АЦП подключен согласно даташиту.


Схема формирования опорного напряжения взята из аппнота "ECG Implementation on the TMS320C5515 DSP Medical Development Kit" (устройство измерения ЭКГ), но убран операционный усилитель

используемая:


Общий вид платы:
разводка:


обратная сторона:



Схема и разводка в DipTrace прикреплены

При тестовом измерении напряжения (от батарейки, дифференциальное подключение) значение, выдаваемое с АЦП, плавает в пределах +- 200 мкВ, чего недостаточно.

АЦП теоретически способен обеспечить точность на уровне 1 мкВ.

Можно ли повысить точность измерения и если да - то каким образом?

Спасибо

Прикрепленные файлы

 Scheme.7z ( 17.19 килобайт ) Кол-во скачиваний: 21

 

[glserg]

Добрый день.

Результаты проверки текущей схемы.

Установил в прошивке один дифференциальный канал. Замкнул его между собой, от дорожек не отсоединял (пришлось бы дорожки портить), но отпаял от него все провода (другие каналы не трогал).
Устройство запитал от аккумулятора от ИБП.
Установил минимальную частоту дискретизации (0b00), включил CHOP и максимальную задержку DLY (0b111).
Импульсы на вход START поступали с частотой 250 Гц.

На замкнутом канале АЦП выдал значение примерно в 750 мкВ с погрешностью +-25 мкВ

Переключил на другой дифф. канал, к которому была подключена батарейка. Погрешность была равна +-50 мкВ.

Данным проектом я занимаюсь недавно, поэтому только при проверке обнаружил, что:
1) внешняя буферная схема с двумя ОУ с выходов мультиплексора на входы АЦП не задействуется - сигнал идет напрямую внутри АЦП.
При включении буферной схемы на замкнутом канале показания стали равны четкому нулю плюс такая же погрешность, как и без схемы (+-25 мкВ), но при измерении батарейки показания стали не соответствовать действительности (примерно 2,1 вольта вместо реальных 1,3 вольт)
2) высокоточный стабилизатор опорного напряжения REF5025 отсутствует, вместо него запаяна перемычка (на фото - петля из МГТФ в верхнем левом углу).

Насколько могут быть связаны имеющиеся погрешности с отсутствием стабилизатора опорного напряжения?

Спасибо.

[Stanislav]

Насколько могут быть связаны имеющиеся погрешности с отсутствием стабилизатора опорного напряжения?

Интересный вопрос.
А Вы сами как думаете?

ЗЫ. Схему испытаний надо б приводить, иначе непонятно, что Вы измеряете на самом деле.