AD7730 + датчик давления 26PCA, Возбуждение датчика давления напряжением 10В Опции

[sensor_ua]

размах на выходе датчика 16мВ при возбуждении от +10В

проще было бы запитать мост от +5В. Но как это скажется на уровне выходного сигнала и точности?

Вы бы запитали сенсор от 5 В и тогда уж определились, хватает ли Вам полученной точности/погрешности. Что касается

ИОН=+2.5В

то если Вы получаете опору не из 10 В, то, так как схема включения не ratiometric, получите неприятные сюрпризы. Лучше запитайте всё-таки от 5В, а опору сделайте делителем на 2-х прецизионных резисторах (одинаковых, причём более важна не точность, а минимальный близкий ТКС), либо понизьте Ваши 10В до, скажем, 7.5В с помощью какой-нибудь LP2951 и уже этим питайте, но опору возьмите с делителя на 3. Если велики входные токи по входу опоры, можете поставить фильтр-повторитель на правильном ОУ (примеры есть в DS LTC2410)

[alux]

если Вы получаете опору не из 10 В, то, так как схема включения не ratiometric, получите неприятные сюрпризы. Лучше запитайте всё-таки от 5В, а опору сделайте делителем на 2-х прецизионных резисторах (одинаковых, причём более важна не точность, а минимальный близкий ТКС), либо понизьте Ваши 10В до, скажем, 7.5В с помощью какой-нибудь LP2951 и уже этим питайте, но опору возьмите с делителя на 3. Если велики входные токи по входу опоры, можете поставить фильтр-повторитель на правильном ОУ (примеры есть в DS LTC2410)

+10В в данный момент формируется из +5В ИОН(REF195) умножением *2 (ADM660). +2,5В формируется отдельным ИОН(REF192). Планирую использовать два одинаковых REF195(+5V) для формирования +5В и +10В по схеме Stacking Reference. +5В - в качестве ИОН для АЦП. От +5В сделать делитель /2 для смещения выхода ИУ на +2,5В (вывод REF ИУ подключен к делителю (+2,5В) и соединен с AIN(-)). +10В - для питания моста. Перед входами АЦП применить три ИУ(AD623) с gain=10 (два датчика давления и датчик температуры - ТС или ТП). Или Вы все-таки настаиваете, что опору для АЦП (+5В) лучше сделать делителем (10к + 10к ?) из +10В ?

[sensor_ua]

Ещё раз - отдельный опорник - значит схема не ratiometric. Если

+5В - в качестве ИОН для АЦП

то от них и питайте свои мосты (если они, конечно, не очень далеко расположены). ИМХО, это будет оптимальный вариант. А вот ТСМ/П запитайте от преобразователя напряжение/ток от опоры.

[alux]

Может быть я чего-то не понимаю... Схема включения дифференциального датчика давления 26PCA как я описывал постом выше. Вывожу на индикатор результаты измерения. АЦП (AD7799) в режиме измерения униполярного сигнала. Напомню, что сигнал на входе АЦП смещен на +2,5В, КУ=10 AD623 (ИУ). Размах сигнала на выходе моста +16мВ. Когда дую в первую трубку, значения уменьшаются до 0. Если втягиваю воздух из нее - показания увеличиваются. А вот если дуть или вытягивать воздух в/из второй трубки, то показания никак не меняются. Разве так должно быть?

[sensor_ua]

Может быть я чего-то не понимаю...

Поменяй сигнальные провода и убедись в работоспособности/неработоспособности электроники/программы

[alux]

Поменяй сигнальные провода

Вы имеете в виду поменять местами выводы на выходе моста перед ИУ ? Подключил согласно схеме: положительный вывод моста (2) соединил с (IN+) AD623, отрицательный вывод моста (4) - с (IN-) AD623. По идее на выходе ИУ сигнал должен меняться в пределах от +2,5В+0мВ до +2,5В+160мВ. Или может быть я ошибаюсь, и сигнал меняется в пределах +2,5В - 80мВ ... до +2,5В + 80мВ ? Тогда АЦП не будет "видеть" ниже +2,5В. Мне не понятно, почему воздействие на второй вывод порта датчика не вызывает никаких изменений. Я так понимаю, раз мембрана изгибается в одну сторону под действием положительного давления со стороны одного порта, то воздействие отрицательного давления со стороны другого порта также должно вызывать аналогичное изменение. Или я не прав?

[sensor_ua]

Вы имеете в виду поменять местами выводы на выходе моста перед ИУ

Именно - для проверки того, что воздействие на плюсовую камеру даст обратное выходное возмущение, т.е. если туда наддуть, то должно быть заметно уменьшение кода и наоборот. То же можно оценить милливольтметром (микровольтметром) безо всяких переключений - если воздействие на минусовую камеру даёт адекватное изменение дифференциального входного на входе INA, то дело не в сенсоре

[alux]

Измерил простым цифровым тестером сигнал на выходе ИУ. Действительно сигнал меняется от +2,5В-80мВ до +2,5В+80мВ. Я не сказал еще про то, что к минусовой трубке подключен такой же датчик давления, второй порт которого открыт для измерения статического давления. Ошибка была в программе. Т.е. в действительности выводил на ЖКИ значение статического давления для обеих каналов (т.е. канал не переключался). И второе, нужно настроить АЦП в режим измерения биполярного сигнала. Зря только побеспокоил уважаемое товарищество

[alux]

При проверке другим микроманометром выяснилось, что мой прибор выдает заниженные в два раза показания. Для начала хочу определиться с базовыми понятиями:
при создании отрицательного давления на минусовом порте датчика 26PCA, который по даташиту имеет span=16.7mV, напряжение на положительном выводе датчика увеличивается на +16.7мВ, а на отрицательном уменьшается на - 16.7мВ ? Или 16.7мВ - это разность напряжений между положительным и отрицательным выводами мостового датчика, т.е. на положительном выводе +8.35мВ, а на отрицательном выводе -8.35мВ?
Осциллографа под рукой нет, чтобы проверить сигнал непосредственно на датчике.

[sensor_ua]

span=16.7mV

относится к дифференциальному сигналу -

это разность напряжений между положительным и отрицательным выводами мостового датчика

[alux]

Т.е. напряжение наположительном выводе увеличилось на +7.8мВ, а на отрицательном на -7.8мВ и наоборот при смене полярности давления? Тогда нестыковочка получается... Если быть точным, то span=15.6mV.
Схема построена следующим образом: два мостовых датчика давления 26PCA подключены через ИУ AD627 с GAIN_IA=5 (без резистора) к первым двум входам АЦП AD7799. Схему выкладываю, чтобы было понятно.
Датчики рассчитаны на диапазон 1 PSI. Для начала я вывел значения на ЖКИ в кодах АЦП и установил коэффициент усиления АЦП таким, чтобы биполярный сигнал менялся в пределах 0х000000 до 0xffffff. В спокойном состоянии значение АЦП = 0x800000.
Экспериментально установил, что такому изменению сигнала соответствует GAIN_ADC=16. Судя по даташиту AD7799 для REF=+2.5V при таком усилении это соответствует диапазону +/-156.2mV на входе АЦП.
По даташиту AD627 выходное напряжение на выходе ИУ равно:
Vout = [Vin(+) - Vin(-)]*5 + Vref , т.е. сигнал на выходе ИУ по-вашему должен меняться в пределах:
Vout = [-7.8 - 7.8]*5 + 2500 = 2500 - 78mV до
Vout = [7.8 + 7.8]*5 + 2500 = 2500 + 78mV
Это не соответствует диапазону АЦП, соответствующему GAIN_ADC=16.
Поправьте меня, если я не прав, тогда пойдем дальше...

Прикрепленные файлы

 Power_supply_REF.pdf ( 105.44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 99
 Pressure_sensors.pdf ( 89.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 280

 

[sensor_ua]

Не понял, зачем экспериментально узнавать диапазон шкалы, если он и так описан в DS в разделе DATA OUTPUT CODING (у меня DS v0 - стр. 24) - для сигнала, который

биполярный

Code = 2^(N – 1) × [(AIN × GAIN/VREF) + 1], где N = 24 и это может и похоже на

+/-156.2mV на входе АЦП

N:=24
= 24
AIN:=156.2e-3
= 0.1562
GAIN:=16
= 16
VREF:=2.5
= 2.5
Code:=2^(N-1)*((AIN*GAIN/VREF)+1)
= 16774531.64544 = $FFF583.A53B8E5 ,
вот только старший бит это бит знака и шкала, соответственно, в два раза меньше +/-(156.2/2) mV

[alux]

Давайте еще раз... GAIN_ADC=16 и CODE = 0xFFFFFF напряжение на входе АЦП AIN= (0xFFFFFF-0x800000)*2.5/0x800000/16 = +0.1562 V.
При CODE = 0x000000 , AIN = (0x000000-0x800000)*2.5/0x800000/16 = -0.1562 V

Т.е. если я правильно вас понял, это соответствует напряжению на входе АЦП +/-0.078 V ?

[sensor_ua]

Насчёт знакового бита чуток апшипся - в этом АЦП его нет - вся шкала по модулю при указанных опоре и усилении имеет значение 156 мВ с копейками со смещением в половину, т.е.

это соответствует напряжению на входе АЦП +/-0.078 V ?

если режим АЦП биполярный

[alux]

вся шкала по модулю при указанных опоре и усилении имеет значение 156 мВ с копейками со смещением в половину

Не понял на счет смещения в половину...
Формула для расчета AIN в биполярном режиме при указанном усилении и опоре дает результат +/-156мВ.
С чего Вы взяли, что будет +/-78мВ ?!!

PS. Померял осциллографом сигнал перед входом АЦП (после ИУ). Показал, как я и ожидал, +/-156мВ. Сигнал на самом датчике померять не удалось из-за шумов.
Какие теперь будут Ваши аргументы?