Оцените пожалуйста плату c АЦП, ads1256 Опции

[evgenabaqus]

Здравствуйте!

Для экспериментальных исследований в университете мне нужно собрать систему сбора данных, которая будет считывать сигнал с тензодатчика (вначале с 1 но планируется применять в будущем 4) на который воздействует динамическая нагрузка (типа удар)

Я не сильно разбираюсь в электронике... но гуглом пользоваться умею (т.к нашел сей чудесный сайт =))

так вот нашел я значит готовые модули у китайцев с ацп 1256 ну там 24 бит 30ksps ,

и значит мы к тензодатчику подключим усилитель ad620 тоже готовый модуль

ну потом микроконтроллер итд

китайский товарищ прислал схему платы с ацп и есть картинка усилителя ад620

посмотрите пожалуйста, все ли там правильно будет ли это работать... и на сколько точно? можно ли это определить?!

на что еще нужно обратить внимание?

спасибо

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 ADS1256__22810___36890___36947___37319___38598___27169___22359_.pdf ( 473.37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 40

 

[_pv]

от усилителя толку особо не будет.
у предусилителя АЦП 15-20нВ/корень из Гц входных шумов у AD620 - 10, а по постоянному напряжению (смещение/дрейфы) так и вообще на порядки всё хуже, хоть оно вам и не надо.
и мост тензодатчика к АЦП напрямую ко входу и опоре гораздо удобнее подключается для ратиометрических измерений.
ну и АЦП хоть и 30ksps, но сигма-дельта, и полоса 6кГц всего, не маловато для "динамической нагрузки (типа удар) "?

[MegaVolt]

посмотрите пожалуйста, все ли там правильно будет ли это работать... и на сколько точно? можно ли это определить?!

на что еще нужно обратить внимание?

спасибо

зададим рабочий диапазон от 0 до 50 градусов

1. Смотрим источник опорного напряжения для АЦП который задаёт точность всей системы. REF2930. Начальная точность 2%... Температурный дрейи 100ppm/C что для 50 градусов будет 5000ppm или 0,5%

Т.е. ограничение номер один начальная точность 2% можно убрать калибровкой.
Ограничение номер два температурный дрейф 0,5% по сути ничем не убрать. разве что сильно ограничивать рабочий диапазон температур.

2. усиление задаётся резисторами точность которых не известна. Судя по трёхциферной маркировке в лучшем случае 1%. в худшем 5-10.

Лечиться заменой резисторов на человеческие.

остальные нюансы операционника не просчитать без знания входной схемы, и параметров датчиков.

Выводы: из того что есть совсем не заморачиваясь можно получить 3% точности. Заморачиваясь больше получить 1%.

А чисто теоретические можно получить очень много ацп позволяет. НО по сути это собрать всю схему заново.

[evgenabaqus]

Спасибо за ответы! я только начинаю разбираться, поэтому такие нубские вопросы

я читал что желательно частоту дискретизации выбирать в 2 меньше от максимально ацп , скажите что вы имеете виду под понятием полоса всего 6кГц

Скажите еще пожалуйста правильно ли я понимаю принцип измерений

допустим есть датчик

1000кг

нужно мерить с точностью 0,1кг (0.01%)

чувствительность датчика например 2мВ/В пусть питание будет 10в

получаем выход 20мВ

нужна точность 0.01% от 1000 это 0.1 кг и это 2мкВ от 20мВ

далее как я понимаю нужно смотреть imput range самого АЦП
если например 0-4.2В

то считаем
4.2 В / 2 мкВ = 2.1 E6 отсчетов или ~ 21 чистый бит

это если не используем усилитель

усиление 10 раз и уже нужно 2.1 E5 отсчетов или 17.6 чистых бит

чистый бит как я понял свободный от шума или эффективный??

правильны ли рассуждения изложенные выше?

_________

и еще такой вопрос

если нет сертификата о чувствительности датчика, то нужно самому откалибровать этот датчик (путем приложения различных нагрузок) и получить реальную чувствительность?

[_pv]

встроенный цифровой фильтр низких частот, как неотъемлемая часть сигма-дельта АЦП, имеет частоту среза (-3дБ) = 6кГц при 30кГц частоты выходных отсчётов, соответственнно частоты выше - будут подавляться этим фильтром.
входной диапазон +-2VREF, то есть 12В при 3в опоре (подавать больше AVDD = 5В на вход всё равно нельзя).
соответственно 2мкВ от 12В, но у АЦП есть встроенный предусилитель на 64.
то есть 2мкв от 187.5мВ или 16 разрядов.

и точность 0.01% с тензодатчиком не получится, или его темростабилизировать придётся лучше чем на 1 градус.

[MegaVolt]

Но точность это не только биты ацп. Это повторюсь и точность источника опорного напряжения. Т.е. с текущим больше 3% не получить. Т.е. он будет выдавать ошибку 3% от всей шкалы и это значит что ни про какие 0,01% и речи не идёт.

Для справки резисторы на 0,01% стоят от 2 до 35$ штучка.

Т.е. важно ещё как минимум обеспечить правильный источник опорного напряжения. А уж потом считать биты. Для справки цена правильного источника от 50 до 100$ причём он даст 0,01% а это впритык. Никакого запаса

Во вторых чистые биты не по даташиту, а по реальной девайсине. Т.е. это те шумы которые удалось получить при данной разводке, данном питании и прочих данностях включая работающие рядом мобильники и и экранирование от них.

входной диапазон +-2VREF, то есть 12В при 3в опоре (подавать больше AVDD = 5В на вход всё равно нельзя).

Опора у него как я понял 2,5В т.е. входной диапазон 10В правда это мало что меняет.

[_pv]

Это повторюсь и точность источника опорного напряжения. Т.е. с текущим больше 3% не получить.
Опора у него как я понял 2,5В т.е. входной диапазон 10В правда это мало что меняет.

та, что распаяна на плате - 3В.

но вообще мост надо включать так, чтобы от опоры ничего не зависело, на то он и мост.

[Plain]

в университете ... динамическая нагрузка (типа удар) ... не сильно разбираюсь

Устраните противоречие.

[MegaVolt]

та, что распаяна на плате - 3В.

Ух ты... А как это у них получается так? По паспорту больше 2,6 низя.

но вообще мост надо включать так, чтобы от опоры ничего не зависело, на то он и мост.

Ну значит нужен точный опорный резистор. Я про то что эталон всё равно должен быть того что порядка что и желаемая точность.

[_pv]

Ух ты... А как это у них получается так? По паспорту больше 2,6 низя.

ну так плата-то китайская.
да и ничего там не выгорит поди, пока меньше чем AVDD, но вот шумы/линейность могут немного ухудшиться.

Ну значит нужен точный опорный резистор. Я про то что эталон всё равно должен быть того что порядка что и желаемая точность.

нет, это мост, он уже показывает относительные изменения, сам себе эталон (насколько стабильный по температуре - отдельный вопрос). поэтому его и надо в опору АЦП включать, чтобы относительные измерения его разбалансировки от абсолютной величины опоры никак не зависели.

[MegaVolt]

ну так плата-то китайская.
да и ничего там не выгорит поди, пока меньше чем AVDD, но вот шумы/линейность могут немного ухудшиться.

Гении ))

нет, это мост, он уже показывает относительные изменения, сам себе эталон (насколько стабильный по температуре - отдельный вопрос). поэтому его и надо в опору АЦП включать, чтобы относительные измерения его разбалансировки от абсолютной величины опоры никак не зависели.

Само собой что опора не влияет. Влияет сопротивления в плечах моста относительно которых измеряется наше неизвестное сопротивление. Т.е. опора может быть любой кривизны но зато резисторы моста должны быть прецизионные.

Т.е. наличие прецизионного элемента в схеме известного с точностью выше чем ту что мы хотим получить обязательно.

[evgenabaqus]

скажите пожалуйста, есть такой же модуль, но с другим питанием - посмотрите пожалуйста такое питание лучше? точность повысится?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MegaVolt]

скажите пожалуйста, есть такой же модуль, но с другим питанием - посмотрите пожалуйста такое питание лучше? точность повысится?

Этот вариант сильно лучше. Можно говорить про 0,1% теоретический. И где нибудь 0,2% практически.

Само собой что речь только про АЦП.

[_pv]

Этот вариант сильно лучше. Можно говорить про 0,1% теоретический. И где нибудь 0,2% практически.

не зависит от этой опоры ничего, если мост от неё же запитан.

[MegaVolt]

не зависит от этой опоры ничего, если мост от неё же запитан.

Не очень понял какая разница от чего запитан мост? В теории ему вообще всё равно от чего быть запитанным.