реклама на сайте
подробности

 
 
> RTD и AD7718 - входные токи по REF
maharaj
сообщение Oct 7 2009, 16:09
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 26
Регистрация: 13-05-09
Пользователь №: 49 005



Делаю измерение температуры на платиновых RTD и АЦП AD7718. Два канала. Задействуются две пары входов (два дифф. входа) и еще пара REF2. Остальные входы АЦП и REF1 заняты для других измерений.

Собирался делать схем на основе типовой ратиометрической (например, как тут - двухканальная схема). Но обнаружился один нюанс и возникли сомнения. Подробнее опишу ситуацию и расчеты, потом задам вопрос.

Требуется довольно приличная точность измерений - 0.1 С. Так что выбраны датчики с бОльшим сопротивлением (1К), чтобы снизить влияние самонагрева. Рабочий ток 100-150 мкА.

Но у AD7718 довольно большой ток по входам REF (как и у других родственных АЦП AD77xx, для которых этот параметр вообще указан) - 0.5 мкА/В. На этом входе должно быть не менее 1 В, с запасом и для удобной шкалы - 2 В. Так что ток получается порядка 1 мкА - это лишь в 100 раз меньше тока через RTD.

Вопрос, как это может влиять на точность измерений. Температурный дрейф там очень мал (0.01 нА/В/С), но в целом про этот вход написано, что потребляемый ток меняется ("input impedance of each reference input is dynamic", стр. 33 дэйташита). Изменение этого тока на 1/10, то есть на 0.1 мкА, даст ошибку в измерениях в 0.25 С.

Если же этот ток не меняется (или меняется менее, чем на 1%), его влияние учтется при калибровке и не будет заметно.

Но! Я хочу использовать схему для двух каналов - два RTD последовательно. Но реально может быть подключен только один датчик. Тогда второй вход достаточно замкнуть. Рабочий ток несколько изменится, но ратиометрические измерения не чувствительны к этому. Если только нет добавочного тока, а он как есть - этот самый входной ток референсного входа!

При замыкании одного входа ток изменится 2-3%. Калибровка разбалансируется на такую же величину и получится ошибка, которая может превышать 0.1 С. То есть калибровка будет зависеть от того, включен один датичик или два (и вообще - датчики начинают влиять друг на друга). Калибровать на оба варианта - нереально.

Вторая проблема: напряжение на вход REF приходит с довольно большого сопротивления (10-15К). В дэйташите (та же стр. 33) говорится, что в таких случаях _не рекомендуется_ подключение конденсаторов между входами REF. Но датчики у нас выносные, провода до 3-5 м, среда не самая плохая в смысле электромагнитных помех, но все же - кабелей и приборов вокруг множество. Совсем без фильтрации по входу - боюсь могут быть проблемы с наводками...

И вообще - не вполне ясно, как влияет такое сопротивление по входу REF на работу АЦП и точность измерений.


Так вот вопрос - что с этим делать:
1) Замыкать вход второго датчика не накоротко, а аналогичным сопротивлением (1К), или же как-то иначе обеспечить малое изменение тока. (Но проблема помех остается.)

2) Поставить перед входом REF добавочный буферный повторитель с низким выходным сопротивлением (а перед ним можно уже сделать фильтрацию). Референсный резистор в указанноый выше схеме поставить в другое место - вниз, под датчики, на землю - тогда нужен только один повторитель перед REF(+), а REF(-) и нижний конец резистора сидят на земле.

3) Отказаться от готовой ратиометрии и измерять отдельно два напряжения - на датчике и потом на референсном резисторе - входы AIN очень высокоомные, токи не более 1 нА, описанных выше проблем не будет. Но нужно будет обеспечить малошумность тока, чтобы он не менялся между последовательными измерениями (вроде не сложно).
В этом варианте придется делить числа программно, в микроконтроллере.

4) Забить и сделать по-простому, авось проканает.smile.gif Этот вариант мне почему-то нравится менее всего. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Herz
сообщение Oct 16 2009, 10:03
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(maharaj @ Oct 15 2009, 00:42) *
Поставить буфер можно. Хотя, конечно, ставить лишний элемент не особо хочется.

Почему? Дорого? Места не хватает?
Цитата
2 Herz
Перемычки не помогут - если без буфера, то нельзя ставить фильтры от РЧ-помех. А если поставить и измерить с буфером, в реальных условиях, то потом уже без буфера не обойтись - не отпаивать же конденсаторы фильтра? wink.gif

Не понял, почему нельзя? И чем Вас так заботят РЧ-помехи? В Вашем-то медленном устройстве?

Цитата(maharaj @ Oct 15 2009, 07:40) *
Экономить? Ничего не собираюсь. Наоборот - хочу сделать плату с большим запасом и избыточностью. Так как никто пока точно не знает, что именно понадобится в итоге. Делаем устройство для себя, в одном экземпляре - какая уж тут экономия. smile.gif

Так что ж тогда за боязнь лишнего элемента? Будь то точного резистора, ОУ или даже АЦП? По принципу: чем проще, тем надёжнее? Или просто не умеем с ними работать? wink.gif

Цитата(maharaj @ Oct 16 2009, 06:36) *
И опять я долго смеялся. Резистор стоит 1 (прописью: "один") доллар. Пока я тут трачу время на не очень содержательные беседы с Вами, стоимость этого моего рабочего времени многократно больше цены резистора или десятка резисторов.

Ой, и только не говорите мне, что надо на каждый датчик взять свой АЦП. Это уже будет даже не смешно. angry.gif

Таня, нужно и меру знать. Действительно уже не смешно.

Да конечно можно! Вот кипятильник работет с большим нагревом и как хорошо работает!

То есть моделей Вы не знаете. Почему-то я не удивлен.


А Вы, батенька, хамоват. angry.gif

Цитата(maharaj @ Oct 16 2009, 07:28) *
Флаг Вам в руки - вот в своих разработках Вы и будете использовать хоть 10-битные, хоть 8-битные АЦП, хоть 4-битные. Что Вы там намеряете - Ваше дело. Я же глупостями заниматься не собираюсь. И разговоры на таком уровне мне также неинтересны. angry.gif

Тогда Вы не по адресу. Буду удивлён, если кто-то здесь захочет общаться с Вами на таком уровне. Советую не тратить своё драгоценнейшее время и больше подобных вопросов не задавать. Раз Вы и так всё знаете лучше.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
maharaj
сообщение Oct 16 2009, 17:58
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 26
Регистрация: 13-05-09
Пользователь №: 49 005



Цитата(Herz @ Oct 16 2009, 14:03) *
>Поставить буфер можно. Хотя, конечно, ставить лишний элемент не особо хочется.
Почему? Дорого? Места не хватает?

Места, конечно, не очень много... Тут даже дело не вообще месте на плате, а в том, что все эти входные цепи надо по возможности делать компактными. Цена элемента, как я уже говорил, роли не играет. Изделие не серийное, экономить тут смешно.

Поставить буфер можно. Если оно нужно. А это пока не вполне ясно. Хотя, склоняюсь к тому, что придется поставить - какой-нибудь зеродрифт ОУ с малыми входными токами.

Цитата
Не понял, почему нельзя?

Нельзя, потому что если уже впаяны конденсаторы фильтров, то нельзя напрямую на вход REF. Об этом ясно сказано в дэйташите:
Цитата(AD7708_7718.pdf, стр. 39, выделение мое)
Because the input impedance of each reference input is dynamic, resistor/capacitor combinations on these inputs
can cause dc gain errors, depending on the output impedance of the source that is driving the reference inputs. ...
Deriving the reference input voltage across an external resistor will mean that the reference input sees a significant external source impedance. External decoupling on the REFIN(+) and REFIN(–) pins would not be recommended in this type configuration.


Цитата
И чем Вас так заботят РЧ-помехи? В Вашем-то медленном устройстве?

Устройство не просто медленное, а я бы сказал "сильно небыстрое". smile.gif Скорость измерений - разы в секунду.
Собственно, вся серия AD77, как и другие аналогичные АЦП, специально спроектирована так, что в цифре давит сетевые помехи (гармоники 50 Гц). Но то НЧ помехи. А вот РЧ - к ним, как ни странно, низкочастотные устройства часто оказываются даже более чувствительны, чем к высокочастотные. Просто потому, что активные элементы на частотах помех уже не работают, а сами помехи детектируются на нелинейностях (и полупроводниковых, и даже просто на контактах) и могут давать в результате помехи уже вполне себе НЧ, в полосе прибора. И могут получиться ошибки с уровнями вплоть до мВ. А измерять надо до единиц мкВ. Так что нужно ставить фильтры по входам. Что, в частности, сказано и в дэйташитах.

Цитата
Так что ж тогда за боязнь лишнего элемента? Будь то точного резистора, ОУ или даже АЦП? По принципу: чем проще, тем надёжнее? Или просто не умеем с ними работать? wink.gif

Ну-ну... Что это за такие необоснованные подозрения? smile.gif
Боязни нет. Но если не относиться к этому строго и просто так добавлять в схему одно, другое, третье - получится монстр, который работать не будет.
Что касается точных резисторов - видели бы Вы, сколько их у меня в аналоговом тракте измерений, в усилителе сигналов детекторов (это уже не температура, а собственно то, что измеряется в эксперименте). Десятки. Но там они действительно необходимы.
И даже АЦП. Если надо - поставлю два. Но ставить по АЦП на каждый вход (которых минимум 7-8) - это, согласитесь, неразумно.

Цитата
А Вы, батенька, хамоват... Раз Вы и так всё знаете лучше.

Если бы я знал все - не спрашивал бы тут совета.
Конечно, глупости в репликах можно просто игнорировать. С другой стороны, когда я читаю тред на какую-то тему, в которой плохо разбираюсь, там тоже нередко кто-то из участников пишет что-то, скажем мягко, не вполне правильное. И если другие участники просто игнорируют эти сообщения - новичку непонятно, так оно или нет. Это гуманитарный аспект.
Что до моего тона, который Вас задел, то это напрасно. Я писал вполне дружелюбно, иронизируя. Если бы я всерьез называл все своими именами - это выглядело бы намного жестче.

Сообщение отредактировал maharaj - Oct 16 2009, 18:00
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- maharaj   RTD и AD7718 - входные токи по REF   Oct 7 2009, 16:09
- - Herz   Вариант №2 выглядит самым логичным. И затрат больш...   Oct 8 2009, 12:31
- - sensor_ua   Вариант 2 - разрисован в DS на LTC2410   Oct 14 2009, 19:55
|- - maharaj   Цитата(sensor_ua @ Oct 14 2009, 23:55) Ва...   Oct 14 2009, 22:42
- - Tanya   Цитата(maharaj @ Oct 7 2009, 20:09) Требу...   Oct 15 2009, 03:25
|- - maharaj   Цитата(Tanya @ Oct 15 2009, 07:25) Десята...   Oct 15 2009, 05:40
|- - Tanya   Цитата(maharaj @ Oct 15 2009, 09:40) Верн...   Oct 15 2009, 05:52
|- - maharaj   Цитата(Tanya @ Oct 15 2009, 09:52) А точн...   Oct 15 2009, 22:21
|- - Tanya   Цитата(maharaj @ Oct 16 2009, 02:21) В см...   Oct 16 2009, 03:07
|- - maharaj   Цитата(Tanya @ Oct 16 2009, 07:07) Прилич...   Oct 16 2009, 04:36
|- - Tanya   Цитата(maharaj @ Oct 16 2009, 08:36) Долг...   Oct 16 2009, 05:19
|- - maharaj   Цитата(Tanya @ Oct 16 2009, 09:19) Даже г...   Oct 16 2009, 05:28
|- - Herz   Цитата(maharaj @ Oct 16 2009, 19:58) ... ...   Oct 17 2009, 10:43
|- - maharaj   Цитата(Herz @ Oct 17 2009, 14:43) По-моем...   Oct 17 2009, 19:51
|- - Herz   Цитата(maharaj @ Oct 17 2009, 21:51) Напр...   Oct 20 2009, 13:39
|- - maharaj   Цитата(Herz @ Oct 20 2009, 17:39) Не согл...   Oct 21 2009, 07:13
|- - Herz   Цитата(maharaj @ Oct 21 2009, 09:13) Пард...   Oct 21 2009, 10:19
- - sensor_ua   Вы сами себя ограничиваете странными решениями. Во...   Oct 16 2009, 19:26
|- - maharaj   Цитата(sensor_ua @ Oct 16 2009, 23:26) Вы...   Oct 17 2009, 21:46
- - sensor_ua   Цитатанарушит одно из требований к устройству - вх...   Oct 17 2009, 20:38
|- - maharaj   Цитата(sensor_ua @ Oct 18 2009, 00:38) Гд...   Oct 17 2009, 20:52
- - sensor_ua   ЦитатаСенсоры, конечно, неодинаковые. Для каждого ...   Oct 17 2009, 21:25


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 24th July 2025 - 20:00
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01416 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016