Добрый вечер.
Для измерения давления (до 7кПа) разрабатываю портативный прибор с питанием от аккумулятора. Датчик Honeywell 26PCA. Напряжение питания датчика = 10В. Максимальный размах выходного напряжения 16.7мВ. Возбуждение - переменным током от AD7730 через драйвер моста IR4427. На мой взгляд есть два решения: 1) применить +/- 5 В для питания моста. Но тогда проблематичным будет подать сигналы ACX на драйвер моста. 2)Использовать напряжение +10В для питания моста и драйвера моста, и применить резистивный делитель /2 для питания REFIN.
Вопрос: как лучше поступить в данном случае? Можно ли брать +10В от max232 или лучше применить отдельный преобразоватеь +5 -> +10В ?

Хорошо. Задам вопрос по другому. Как подключить датчик давления с напряжением питания моста 10 В (26PCA Honeywell) к АЦП AD7730? Неужели нет здесь специалистов по тензодатчикам?

Я 19C прямо ко входам 7738 подключаю. Питание датчика - 4*Ref. Между входами - конденсатор 0.22 мкф, диапазон 0.625 вольт. Может и не самое точное включение, но мне информация о давлении нужна для коррекции параметров, так что хватает.

а зачем такие сложности если можно применить датчик freescale (бывшая моторола) MCP5010 там питание 5 В однополярное и выход линейный от 1 до 5 В...

Если действительно недостаточно +5 со сменой направления, то рекомендую ознакомиться с наборчиком схем и особенно со схемой 17 из http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/an31.pdf

AXC цифровой выход несколько mA тянет не вопрос. Подберите датчик на NkOm 5V и запитайте напрямую, как написано у DS . У меня на DUXL10D схема работает на ура, уже лет 7 (с пол сотни приборов), честных 16bit на 250Hz. Развязывающие конденсаторы по аналоговому питанию - только многослойки и lowERS тантал! Будте аккуратным с полигонами при разводке!

DUXL10D не подойдет. Он меряет только дифференциальное давление. Необходимо мерять Д, О, Р с максимальной точностью. Из той же серии 176PC меряет Д, О, Р, но опять-таки Vпит=10В. По параметрам (Д, О, Р, нелинейность 0,25%, +/- 6.9кПа, калибровка, термокомпенсация) подходит 26PC. Подскажите аналогичный датчик давления с питанием 5В, можно с цифровым выходом. Есть ли смысл городить схему с AD7730 с возбуждением переменным током для обеспечения максимальной точности измерения или достаточно использовать датчик с усилителем?

А смысл в переменном токе ? Только схему усложните. К 7730, похоже, можно напрямую подключать, он же может с маленьким диапазоном работать. Если датчик - тензомост, можно и 5 вместо 10 вольт подать, если только выходное напряжение ни снизиться ниже допустимого синфазного на входе АЦП.

Возбуждение датчика переменным током -эффективный метод отделения помех от сигнала. Схема ненамного усложнится. Это для меня не проблема. Вопрос в следующем. Можно ли сам датчик (26PCA) возбуждать переменным током без его повреждения? В даташите ни слова об этом.

Если питать мост напряжением +5 В насколько уменьшится выходной сигнал? Хочется получить максимальное разрешение.

Большое спасибо sensor_ua. Действительно хорошая подборка схем. Вопрос о питании +10 В остается открытым - использовать отдельный преобразователь +5 -> +10 (MAX680/684) или можно взять +10 В с вывода 2 MAX232 ?

Взглянул я на сенсор - у него по постоянке максимум 16 В питания. Гистерезис неслабый - 0.2%. Если сенсор хотите поставить далеко от АЦП, то затея хреновая - на проводах фигню получите при 16.7 мВ полной шкалы. В таком варианте лучше поставить предусилитель рядом с сенсором. Если же сам АЦП рядышком, то какие помехи не отфильтрует пассивный фильтр снаружи и активный в АЦП? Если сигнал в 2 раза меньше получить, чем ожидается (а прогрев на таком сопротивлении никакой), то это аж 1 бит. Т.е. при худшем раскладе это 15 бит эффективных при наименьшем периоде измерения за минусом несоответствия полной шкале. Очень даже и неплохой результат. Соотношение сигнал шум на входе хуже - ну и фиг с ним - свои около 14 бит получите (это ж менее 0.018% шкалы).
Ваши опасения насчёт неправильной работы сенсора при меньшем напряжении питания, чем номинальное, могут касаться, ИМХО, сеноров с полупроводниковой природой чувствительного элемента (всмысле, имеющих пороги по напряжению и минимальные рабочие токи). Мы выпустили десяток тысяч датчиков с сенсорами, у которых записано 10 В номинальное питание, а питаем постоянкой 2.5, 2.0, и даже 1.25 В. Точность датчиков по бумагам +-0.1%, а реально, естественно, выше раза в 3, при тепературном уходе (компенсируем мозгами) не более 0.1% дополнительно во всём диапазоне рабочих температур (-40...+60)

Датчик будет стоять рядом с АЦП. Зачем предусилитель, если в AD7730 есть PGA для работы с входным сигналом в диапазонах 0...10мВ, 0...20мВ, и др. ? Возбуждение моста переменным током убирает сигнал паразитных термопар, шум вида 1/f, тепловой шум. Об этом есть статья на Analog Devices. Не зря же AD7730 назвали bridge transducer ADC и ввели такой способ возбуждения . Почему бы им не воспользоваться? Вопрос о возможности возбуждения датчика 26PCA без его ущерба переменным током остается открытым. А что значит гистерезис не слабый? 0.2% - это много или мало?
Я окончательно еще не определился с датчиком. Если есть лучшая альтернатива, предлагайте.

Питать надо напряжением, сделанным из опоры, тогда не будут плыть показания при дрейфе отдельного питания датчика. Питание перемнным током в данном случае ничего особо не улучшит.

Неправильно. Опору нужно брать с напряжения питания датчика. Важно только чтобы за период наблюдения (единичного измерения) не было изменений этого напряжения. Называется по-нашински пропорциональная схема измерения (6-и проводка для моста), по-ненашински - ratiometric

А что, существует разница ? И так и так будут резисторы использоваться. А 6 проводной схемы здесь не нужно - человек же написал, что датчик рядом.

Ещё раз - ИОН необязателен. Можно запитать, например от плохонького стабилизатора, например, 78L05. 4-хпроводная схема есть вырожденная 6-ипроводная. Если есть возможность, то всё-таки нужно подвести питание отдельно к месту подключения питающих проводов сенсора, а оттуда привести на вход опоры АЦП. Независимо, питаем постоянкой или переменкой.

Усилитель внешний может понадобиться, если сенсор удалённый (я не заметил, чтобы Вы писали ранее о том, что всё рядом). Сигналы паразитных термопар действительно вычитаются - уменьшается аддитивная составляющая ошибки (ни о каких помехах здесь речь не идёт). Всё остальное притянуто из теории синхронного детектора. Но не во всех случаях хорошо душить шумы (передискретизация и усреднение очень нежно их "любят"). Дело в том, что если не рассматривать эти сигма-дельта АЦП как идеальные, а посмотреть на способ измерения, то увидим, что выборки с достаточно высокой частотой (часто около 19 кГц типово) по каждому пину, участвующему в измерении, производятся независимо от типа питания сенсора - АЦП, которые заточены для ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО питания и незаточенные под это дело с аппаратной точки зрения имеют одинаковые входные каскады. Меняется только порядок выборки в соответствии с медленным синхросигналом. Поэтому воздействие помех нужно рассматривать в первую очередь исходя из более высокой полосы частот, чем определяемая частотой синхросигнала переключения. Пассивные фильтры по входу очень важны с точки зрения воздействия достаточно мощных радиопомех, например, от антенны мобильного телефона или телецентра. Детектирование полупроводниковыми элементами входных цепей АЦП таких помех нежелательно сказываются как на качестве измерения, так и на работоспособности АЦП. Т.е. пассивные фильтры (обычно ФНЧ) нужны. У них свои проблемы - с одной стороны нужно иметь достаточно низкую частоту среза, с другой - (в случае знакопеременного питания) очень малое время установления сигнала по выходу, т.е. очень высокую частоту среза.
Так как тензосенсоры имеют достаточно большую погрешность (уход) по температуре окружающей среды, то приходится это компенсировать. Мы компенсируем комбинированным методом - прямым аналоговым методом, используя корректирующий терморезистор в схеме питания моста, и косвенным цифровым - измеряем отдельным датчиком температуру в районе сенсора и вводим многотемпературную калибровку с линейной аппроксимацией или полиномиальной. Соответственно мы компенсируем и погрешности, вносимые термопарами, так как всё расположено рядом.
Вывод - если цифровая температурная компенсация не делается - дорога к знакопеременному питанию и борьбой с проблемами от радиопомех (а может их у Вас и не предвидится), иначе - нафиг знакопеременное питание, хороший пассивный фильтр с практически понятными значениями (конденсаторы с малым тангенсом угла потерь приветствуются) и удобный АЦП из агроменной кучи на выбор.
Я бы порекомендовал посмотреть на CS5522, CS553x, ADS1217, AD7714 (и более новые аналоги). Я не имел дела из них только с CS553x, но как-нибудь заложу во что-нибудь свежее. Работают с сенсорами у меня также AD7713 (старьё и очень дорогое), ADS1241 и даже ADS1245 с предусилителем на Zero-Drift ОУ.
Что касается величины гистерезиса, то цифра эта напрямую попадает в ошибку изделия, но от неё не избавиться электроникой. Обычно у солидных готовых датчиков величина гистерезиса не превышает основной ошибки измерения. Вы же хотите иметь основную ошибку измерения достаточно высокую (нелинейность, считем, что калибровкой компенсируете), а гистерезис закладываете немаленький - как-то не вяжется.
Предложить другой сенсор пока не могу, так как не знаю, для каких целей, за какие деньги, какое количество планируете приобрести. Может, Вам вааще взять со встроенным АЦП FOSP01 http://www.chipselect.ru/cgi-bin/stock/sto...amp;x=0&y=0 и все вопросы отпадут...

Прошу прощения за задержку с ответом. Заболел малость гриппом... Большое спасибо ,sensor_ua, за такой полноЦЕННЫЙ ответ! Не ожидал. Вы меня убедили в пользу питания моста постоянным напряжением. Хотя так и не получил ответ на вопрос, опасно ли сам датчик 26PCA питать знакопеременным напряжением? В DS просто написано : VDC = +10V . Значит ли это, что надо питать его только постоянным напряжением? Так как прибор будет портативным, то мой выбор пал на AD7799 из-за малого потребления (400мкА в рабочем режиме и 1мкА в ждущем с возможностью отключения всей аналоговой цепи питания) и сверхнизким уровнем собственных шумов (порядка 40нВ). 3 диф канала. Один пойдет для измерения давления, второй - для термокомпенсации, третий - для подключения температурного преобразователя с токовым выходом 5...20мА для внешнего измерения температуры. Прибор необходим для лабораторного измерения давления и температуры в воздухоотводах. А можно взглянуть на Вашу программу для измерения давления с многотемпературной калибровкой?

ИМХО, в данном случае опасного ничего нет, кроме возможного перенапряжения на емкостях при переключении (у этого сенсора максимальная амплитуда запитки заявлена 16 В - почему - не знаю). Опасными могут быть случаи с сенсорами, в которые встроены полупроводниковые компенсирующие элементы и/или усилители, ну или они сами имеют какую-то полупроводниковую природу, а также в случаях сенсорных блоков в металлической оправке, имеющих какие-нибудь нетривиальные подключения к самому металлическому корпусу (один раз такое ГЭ встречал). Остальное от лукавого.

Насчёт малого потребления - нужно не только считать ток потребления АЦП, ток потребления моста, но и учитывать время измерения. У приведенного АЦП не самое лучшее соотношение затрачиваемой энергии на одно измерение. У Вас, небось, оно спать захочет - тогда нужно учитывать время на самокалибровку канала после сна, а не просто время измерения...
Кроме того, подключение внешнего преобразователя к схеме (общему проводу), работающей с нановольтовыми сигналами есть моветон. Не пожалейте денег и терпения - поставьте для внешнего сигнала какой-нибудь недорогой АЦП, например, ADS1110, ADS1244.

Если собираетесь использовать несколько каналов, все-таки лучше ставьте нормальную опору, а от нее питайте датчик давления. Если поставите обычный стабилизатор, показания остальных каналов будут плавать.
Вообще, если изделие -не поделка, без консультации с производителем нельзя ставить что-то в неописанные режимы. Если написано, питание 10В, может быть что точность гарантируется только при этом питании (а может и нет, например они сами измеряют при таком напряжении при калибровке). То же и с питанием переменным током. Напишите им в поддержку, скорее всего ответят.

В этом ключе - однозначно поддерживаю.

Вот тут хочется кое-что заметить. Связаться с производителем завсегда хорошо. Но есть нюансы. Если производитель пишет, что выпускает тензорезистивный мост, то физика его хорошо известна, посему задавая вопрос типа "а можно ли включить этот сенсор при вот таком-то напряжении питания и как в таком случае изменится погрешность?", можно вполне резонно получить ответ типа "будет работать, но указанные в спецификации параметры мы гарантируем только при указанных там же параметрах питания, остальное же может измениться, но исследований мы не проводили". Если смена полярности напряжения питания (допустим номинальных 10 В) приведёт к изменению параметров, а то и предполагается вовсе неработоспособность и/или повреждение сенсора, то, ИМХО, это уже не тензорезистивный мост, а устройство с другой физической природой и , возможно, с другими принципами работы. Т.е. если резистор не позволяет поменять полярность тока через него, то это уже не резистор, а нечто другое. Другое дело, что, например, встречались сенсоры с небольшим сопротивлением и требующими приличного тока запитки - в этом случае появляется параметр, иногда довольно сильно влияющий на качество измерения - прогрев (мощность прогрева).
Конечно, запитка высокоомного моста меньшим напряжением, чем просит производитель, приведёт к некоторому ухудшению соотношения сигнал/шум как сигнала сенсора (источника сигнала), так и в составе системы - уровень собственных шумов входного каскада не уменьшится ведь Поэтому производитель может либо на это обратить внимание, предложив самим испытывать непрописанные в спецификации режимы, либо попытаться отговорить, ссылаясь на отсутствие гарантий.
Ожидать, что при понижении напряжения питания ещё какие-то нюансы вылезут, конечно можно, но пока не встречалось (дай бог чтобы и не встретилось)
Как крайность вспоминается попытка работы с программируемым усилителем PGA309 - разработчики сделали классную штуку, вот только попользоваться низзя - многотемпературная калибровка у этого чуда требует введения в компутэр данных о напряжении смещения на входе (на разных температурах). Как мы пытались запихать суперкабель от супервольтметра в термокамеру и как его нежно прижимали к контактам на демоборде... Можно было делать фотки на память))
ЗЫ. На сенсоры Honeywell не жалуюсь. Они завсегда с хорошим запасом. Особенно многопараметрические. Плохо, что хочется дешевле))

Нет предела совершенству... Посмотрел я на ADS1255. Ну очень хорошая штучка! И отзывы о ней самые положительные. Мол все заявленные характеристики - чистой воды правда. А с AD7799, говорят, бывает проблема. В общем схема вырисовывается такая:
питание "Крона" 9 В -> стабилизатор напряжения +5В (78L05)-> преобразователь в +/- 10В (max680/684 или max3232) ; Мост питается постоянным напряжением +10В, выход моста -> инстр. усилитель (INA128) и AVDD питаются от +5В; выход ИУ через RC-цепочку на AIN(+), AIN(-) на землю. Опорное напряжение +2.5В берется от питания моста (+10В)через делитель 7.5к, 2.5к. Цифровая часть питается от стабилизатора +5В -> +3.3В(LD1117).
Теперь вопросы:
1) Ставить max680 или достаточно только max3232. MAX3232 будет в любом случае.
2) ИУ решил использовать, т.к. выход моста 16мВ, а минимальный входной диапазон сигналов у ADS1255 ~78мВ. Тут возможны варианты: установить PGA=64 и усилить сигнал до 78 мВ или установить PGA=1 и коэф. усиления ИУ = 156 ?
3) Достаточно ли простой RC-цепочки или использовать активную фильтрацию ?
4) Можно ли питать ИУ (INA128) униполярным напряжением +5В ?
5) Может я что-либо упустил из виду...

Сначала определитесь с требованиями - всё-таки какую основную погрешность преобразования хотим получить и какую дополнительную по температуре?
Решили всё-таки питать исключительно 10 В?
А на кой ещё и -10 В?
И какие требования к потреблению, а то как-то уж разнИтся всё это...
78мВ/64 != 16 - чё-то попутано...

1) Хочу получить минимально возможную погрешность. Прибор разрабатывается для лабораторного измерения.
2) +/-10В уже будет в схеме (MAX3232). Было бы проще использовать готовое напряжение. Или лучше использовать отдельный преобразователь удвоитель напряжения, напр. max1683 ? Только вых. ток у него 45мА. Достаточно ли? Имеет ли смысл питать +10В ?
3) ADS1255 -> PGA=64 -> full-scale input voltage (Vref=2.5V) +/- 78.125mV. Макс. размах моста (при VDC=10V) 16.7мВ. Кус ИУ = 78.125/16.7=4.6. Я решил, что будет лучше установить PGA=1, Кус ИУ = 156.

Как только выбирается запитка от 10 В тут же необходимо впихивать делитель на вход опоры - вот погрешности за счёт текучести резисторов.
Даже если считать 10 В идеальными;(
Можно, если уж очень хочется, взять опору что-то типа REF195 и получить 5В (из примерно +10В), сделать следящий стабилизатор -5В (из примерно -10В, следя за +5В).
Запитаем мост от этих +-5В. Тогда ИУ запитаем оттуда же. Сигнал на выходе ИУ будет прибит к 0В и может быть несколько отрицательнее. Т.е. либо смещать выход ИУ, либо использовать АЦП с отрицательным питанием. Для второго случая идеально подходит CS5522. Сигнал есть смысл подать прямо на вход АЦП (ну или через ФНЧ пассивный). ИУ здесь можно, конечно, применить, но польза может быть, ИМХО, либо при "обычных ИУ" в достаточно узком диапазоне температур, либо с применением "правильных" схем на Zero-Drift ОУ.

Считаю, что погрешность преобразования вытягивать выше 1/10 основной погрешности сенсора практически не имеет смысла, потому, ИМХО, надо подавать прямо на CS5522 и не париться. Кроме того вход опоры у него может принять 5В, в отличие от ADS1255, на который можно только 2.5 В задать.
Задавать смещение ИУ (для случая с униполярным АЦП) нужно источником с достаточно малым выходным сопротивлением - т.е. нужен активный элемент. И это смещение не должно заметно плавать во время единичного измерения...

Как с ним работать? Нарисовал и собрал плату как указано в приложенном файле. Я так понял нужен девайс прошивки(настройки) и файл экселевский к нему. Где все это взять?
З.Ы. Извините если вопрос глупый

Artur Nikitin
Купи демокит - там программатор и вся фигня.Без этой (или копии) железки нихрена путного не получится. Поддержка быстрая - ответы не более 3-х дней.

Да я решил сам сделать платку, схема у них приведена, микрухи достать не сложно...
Кто нить сам делал подобное?

Artur Nikitin
Вааще-то лучше это в соответствующей ветке развивать.
Просьба модератору перенести.

Подумывал сделать, если бы датчик на этой микросхеме прошел. Сложности могут быть в букве АЦП - в ней адрес I2C - оно мелкое и может оказаться, что попросют норму упаковки купить. Ещё я так и не разобрался, что там за EEPROM - возникали смутные сомнения насчёт безмозглости её. Есть вероятность, что там хранятся калибровки этого самого АЦП в неизвестном (пока) виде.

ЗЫ. В этой ветке последний мой пост на эту тему

To Sensor_ua:
[quote name='sensor_ua' date='Feb 23 2007, 02:47' post='214991']
Мы выпустили десяток тысяч датчиков с сенсорами, у которых записано 10 В номинальное питание, а питаем постоянкой 2.5, 2.0, и даже 1.25 В. Точность датчиков по бумагам +-0.1%, а реально, естественно, выше раза в 3, при тепературном уходе (компенсируем мозгами) не более 0.1% дополнительно во всём диапазоне рабочих температур (-40...+60)
[/quote]
1) Что это за сенсоры?

quote name='sensor_ua' date='Feb 24 2007, 18:27' post='215461']
Так как тензосенсоры имеют достаточно большую погрешность (уход) по температуре окружающей среды, то приходится это компенсировать. Мы компенсируем комбинированным методом - прямым аналоговым методом, используя корректирующий терморезистор в схеме питания моста, и косвенным цифровым - измеряем отдельным датчиком температуру в районе сенсора и вводим многотемпературную калибровку с линейной аппроксимацией или полиномиальной. Соответственно мы компенсируем и погрешности, вносимые термопарами, так как всё расположено рядом.
[/quote]
2) Расскажите подробно (или дайте ссылки) как сделать температурную компенсацию. Лучше покажите пример программы или просто алгоритм термокомпенсации.

3) Прошу прощения за возможно глупый вопрос, как расчитать фильтр между выходом моста и входом АЦП. АЦП я все-таки решил брать AD7799 (частота обновления данных 4.17...470Гц) и питать мост от источника опорного напряжения +5V (REF195) . RC-цепочки ставить отдельно на AIN(+) и на AIN(-) или применить дифференциальный фильтр (емкости -последовательно, резистор - паралельно входам)?

4) Выяснилось, что прибор должен еще мерять абсолютное давление. Из той же ценовой категории и класса сенсоров, что и 26PCA , выбрал 24PCC. Смущает только, что он не калиброванный и не компенсирован. У AD7799 3 дифф. входа. Первый - на дифференциальный датчик давления 26PCA, второй - на абс. датчик 24PCC, а третий вход - для измерения температуры объекта внешним датчиком с токовым выходом 5...20мА. Можно ли все эти три измерения проводить последовательно в одном цикле без ухудшения результата?

5) Может было бы лучше и проще применить датчики давления с цифровым выходом ASDX-DO? Только у них точность +/- 2.0% полной шкалы. В datasheet написано, что в эти +/- 2.0% входят: combined errors from offset and span calibration, linearity, pressure hysteresis and all temperature effects.
Много ли это по сравнению со схемой 26PCA + внешнее АЦП + всевозможные термокомпенсации?

2alux
1) Скажу только об основном большинстве и чуть-чуть, что поставщик предупакованных сенсоров - JUMO, чувствительный элемент - Siemens, разработчик - Druck. Аналоговая термокомпенсация внутри. В основном - абсолютного давления. Но делаем и избыточники и дифференциальные.
2) Аналоговая компенсация - терморезистор параллельно диагонали питания моста и "постоянный" резистор последовательно с питанием. Косвенная цифровая - измеряем интегральным датчиком температуры (раньше применяли TMP36 от ADI) температуру окружающей среды в районе сенсора давления;заводим несколько многоточечных калибровочных таблиц налонов (для показаний АЦП по сенсору давления), каждая соответствует какой-то температуре, замерянной сенсором температуры; соответственно, линейно-кусочной аппроксимацией выполняем линеаризацию показаний, но корректируем коэффициенты в зависимости от температуры, оперируя уже как минимум двумя исходными коэффициентами из таблц и "равноудалённостью" по шкале температуры.
3) Я выбираю с максимально допустимым тау. "Допустимость" определяется по входным токам, возможному их дрейфу, дрейфу разницы сопротивлений в фильтре, по тангенсу угла потерь применяемых конденсаторов, по вероятному уровню проходжения высокочастотных помех из-за величины ESR применяемых конденсаторов и "пальца в небо";). Обычно номиналы резисторов фильтра у меня от 2 до 12 кОм 1%, емкости только NP0 - от 470 пФ до 0.01 мкФ.
4) Вас должно смущать и то, что питание ему (24PCC) просят давать током (для компенсации температурной - там терморезистор параллельно диагонали питания, якобы, встроен). где у Вас сенсор темпратуры окружающей среды - тоже не очень понятно.
А низзя. Кто будет каналы переключать? после переключения каналов калибровочные коэффициенты записывать? следовательно, прерывать цикл придётся на переключение каналов. (В отличие от CS5524, где задал таблицу для множественного измерения по любым каналам, запустил... и получил одно прерывание по готовности всего).
5) Проще? - наверно да - не буду, простите, утруждать себя поиском доки. Точность и погрешность - разные вещи. Начальная точность при наличии калибровки Вас волновать не должна. Погрешность же суммарную, думаю, от получите гораздо меньшую. Вот от 24PCC при недостаточной подготовке получить можете гораздо бОльшую. Если "правильно приготовить" то, в принципе, без особых напрягов можно нелинейность компенсировать и из него получить без учёта гистерезиса и долговременной нестабильности (не нашёл этот параметр) очень даже неплохой результат. Но гистерезис хреновый;(

Ну, а как рассчитывать значения RC-фильтра?


Какой терморезистор необходим параллельно питанию моста (26PCA) и какой "постоянный" , и зачем вообще постоянный? Для термокомпенсации 24PCC в вложенном документе предлагают последовательно с мостом включить термистор с ОТК. Но как расчитать значение термистора в данном случае? В datasheet 24PCC непонятно, терморезистор параллельно питанию моста уже встроен или необходимо поставить? Плюс ко всему необходимо возбуждать его постоянным током. И каким образом его "правильно приготовить"? Может, пока не поздно, для измерения абсолютного давления использовать FOSP01A с цифровым выходом и встроенным датчиком температуры и это значение температуры использовать для цифровой термокомпенсации 26PCA. Жаль, нет датчиков из той серии для измерения дифференциального и относительного давления.
А здесь ссылка на упомянутый мной ранее ASDX-DO
www.eltech.spb.ru/pdf/honeywell/honeywell_techinfo/asdx.pdf

Как ФНЧ Частота среза, должна быть выше реальной скорости изменения данных по входу, если Вы , конечно, хотите их отследить Обычно частота среза значительно ниже частоты выборки входов АЦП. Дальше - решайте сами.


Если сенсор термокомпенсированный, то оно уже внутри. И без "постоянного" резистора последовательно никакого смысла в чём-либо параллельно подключенном нет, разве что при запитке током.
Как рассчитывать описано где-то в аппликухах Motorola, теперь Freescale.


Я пользовался, похоже, другим документом - http://legend.gongkong.com/download/honeyw...ALOG/C15_13.PDF - там терморезистор ставят параллельно диагонали питания моста. А в приложенном Вами документе по факту на рис. 4 нарисована запитка источником тока с незаземленной нагрузкой - классический вариант Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к).

По-моему, частота среза фильтра должна быть в два раза меньше частоты выборки АЦП согласно теореме Котельникова.


На рис .5 показан вариант термокомпенсации термистором + последовательно-паралельный резисторы.
По каким критериям подбирать термистор и как рассчитать эти добавочные сопротивления?

Котельников/Найквист тут ни при чём. АЦП данные получает с выхода фильтра, а он не есть переключаемый - дискретизация только у АЦП.

Не занимался этим вопросом. И не встречал такое включение. Вроде на сенсор указано положительное увеличение чувствительности от температуры, т.е. нужно понижать напряжение на диагонали питания, дабы оставить выход в том же состоянии. Т.е. последовательно с питанием должен ставиться PTC ( правка), а если параллельно, то NTC (правка). Величина отклонения чувствительности задана - от 5 о 6,5% на 25 градусов. Вроде пересчитать несложно - сопротивление моста, считай, растёт на эти проценты по температуре, т.е. как минимум пара точек для расчёта есть

Как это ни при чем? Задача фильтра как раз состоит в том, чтобы не пропустить на АЦП частоты выше Fs/2, где Fs-частота семплирования АЦП. Без такого фильтра ВЧ-гармоники попадут обратно в во входной сигнал, что приведет к искажению входного сигнала. Поэтому, необходимо вначале определится с частотой семплирования АЦП, затем исходя из нее рассчитать ФНЧ.


Вы ошибаетесь.
В приложенном документе черным по белому по-английски написано:
The 24PC pressure exhibit the following effects as temperature INCREASES:
1. Pressure sensitivity DECREASES.
2. The resistance of each piezoresistor increases.
...
One approach is to connect a thermistor with a NEGATIVE temperature coefficient (resistance decreases with temperature) IN SERIES with the bridge, as shown in Figure 5A. Thermistors with the exact resistance vs. temperature characteristics to compensate the bridge may not be readily available. An alternate approach is the use of a thermistor-resistor network to meet the required characteristics. Standard 1% resistor values (with a standard thermistor) are shown in Figure 5B. This method provides temperature compensation to within ±2% Span over the range of -10° to 50°C. The thermistor should be located close to the sensor, so they will experience the same thermal environment.

Насколько я знаю, шунтирование термистора простым резистором улучшает его линеаризацию. Основной недостаток этого метода - линеаризацию можна получить внутри достаточно узкого диапазона. Для типового 10кОм термистора с ОТК для диапазона от 0...70С величина Rдоб=5.17кОм.
Я не понял для чего нужен еще один постоянный резистор последовательно с термистором. Он ведь только будет вносить шумы...

Останусь при своем мнении. Замечу только, что частота выборки входов и частота семплирования не одно и то же.

Вроде - значит лень читать Вот и хорошо - сами разобрались. Действительно не всё с постоянным резистором гладко, потому PTC повеселее будет. Неясно только, что в доке, которую я ссыльнул, имелось в виду насчёт +- сдвига чувствительности - это относительно номинальной чувствительности или относительно чувствительности при нормальной температуре...

Если сенсор термокомпенсированный и калиброванный (26PCA) то это значит, что термистор встроен ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с питанием моста и калибровачный резистор встроен параллельно выходу моста. Хотя на схеме в DS на не показаны эти элементы. Значит их нет?


Iвых(мА) = 15V/(24.9к+0.499к)= 0.59мА . Это так должно быть? Как пересчитать для 5В ?
Может лучше использовать REF195 в режиме прецизиозного источника тока на 2мА для питания 24PCC.

Не держал в руках эти сенсоры, но у аналогичных компенсированных либо всё встроено (а что последовательно, что параллельно - вопросы скорее к производителю, кроме того схемы компенсаци бывают несколько сложнее), либо даётся чёткая схема и описано, что же встроено - соответственно должно быть понятно как такое включить. Калибровочный резистор? Знаю корректирующие резисторы, выравнивающие смещение, а что такое калибровочный?


Да всё там просто. Выходной ток ОУ будет равен напряжению на резисторе по выходу деленному на сопротивление этого резистора. Т.е. ОУ работает в режиме повторителя и удерживает на этом резисторе напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе. Этот же ток "вынужден" протекать через мост.
Т.е. резисторы делителя R1=24.9k, R2 = 0.499к, резистор нагрузки R3 тоже 0.499к. Имеем U=15 В, на неинвертирующем входе будет Uni= (U/(R1+R2))*R2=U*(1+R1/R2); Ток через R3: Iвых = Uin/R3= U*(1+R1/R2)/R3


Думаю, что нерационально. Хотя ничего особо страшного не вижу. Иногда, правда, такие схемы гудят. ОУ и пара точных резисторов, думаю, не дороже, тем более ошибку этого источника доводить до супер малой не имеет смысла.

В DS на подобный термокомпенсированный и калиброванный датчик Honeywell 170PC серии на схеме паралельно выходу моста включен резистор - называется : Sensitivity calibration resistor.
А тот что последовательно - Sensitivity temperature compensation resistor.


Подставляя эти значения, получим при Uпит=15В Iвых=0,59мА По идее должно быть 2мА. Что то здесь не так.
КАКИЕ ЗНАЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ для Uпит=5В ?

Итак, подытожу. Поправте меня, если не прав.
Если использовать датчик абсолютного давления 24PCC, то есть 2 варианта:
1)питать датчик постоянным током (по паспорту 2мА) и положительной обратной связью по схеме рис.4 (с непонятными значениями сопротивлений). Паралельно питанию моста включить термистор с положительным темп. коэффициентом (какой именно?)
2) или питать источник тока на REF195.
3)питать датчик постоянным напряжением. Последовательно с мостом включить термистор (10кОм )с ОТК , зашунтированный постоянным резистором 5.17кОм для линеаризации.
Произвести температурную компенсацию смещения нуля по методике рис.6

Стоит ли вообще связываться с ЭТИМ датчиком? Посоветуйте датчик абсолютного давления с лучшими характеристиками с заводской калибровкой и термокомпенсацией.

Для измерения температуры возле датчика давления для термокомпенсации можно использовать термосопротивление с подальшим измерением падения напряжения на нем АЦП (AIN3) AD7799.
Или лучше использовать какой-либо интегральный термодатчик?

Поумничали всё-таки... Это нужно если нормализаторы приготовлены для конкретной чувствительности (и не более - менее таким способом не исправить)


По доке, которую я ссыльнул, все параметры указаны для НАПРЯЖЕНИЯ питания 10 В. Способ компенсации указан отдельно. Задайтесь нужным током и посчитайте. Если 2 мА, то задайтесь 2 мА

1)

Простите, но поччитать чего-нить по ОУ не помешает. Там ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОС.
2)

А почему не REF192? Почему не LM317? невнятно, простите.
3)

И где там постоянное напряжение? Возможно, это и неплохой вариант. Что же Вам посоветовать другого? Не вижу критериев. Можно, например, ту же 19-ю серию от Honeywell, только цены для Low Cost не самые маленькие



Ничего предосудительного в этом не вижу. У меня так работают перепадники от Siemens - есть терморезистор, яего источником тока питаю, а термокомпенсация в этом варианте вааще только косвенная Интегральный применить будет дешевле. Прикиньте сами.

Вот цитата из того документа :
Method #1
The circuit of Figure 4 provides temperature
compensation by combining a current
source and POSITIVE feedback. Essentially,
the change in CT is partially cancelled
by an opposite change in Cp.

Соглашусь - всё в мире относительно - наверно они даже правы. Если подойти формально, то источник тока на ОУ без положительной ОС вааще низзя построить Объяснить работу такого каскада на пальцах, как по мне, то достаточно сложно Примерно - если нагрузка растёт, то выходное напряжение растёт - типа вот и ПОС - напряжения непосредственно на выоде ОУ пропорционально нагрузке. У доблестных товарищей из ханивелла нагрузка - мост.
Только полюбому сначала нужно разобраться - что принять за нагрузку - я Вам предложил принять не мост, а резистор, и иметь возможность ПРОСТО понимать работу схемы. Вы же можете систему координат для расчёта выбрать другой? И выбираете обычно ту, при которой проще считать.
А давайте посмотрим, куда заводится ОС - на ИНВЕРТИРУЮЩИЙ вход. Этого как-будто уже достаточно, чтобы считать ОС отрицательной. НО, большое НО... смотря что считать выходом.
Здесь ОУ работает с ООС по напряжению, если нагрузка не мост, а измерительный резистор.

1) Еще раз повторю.
Подставляя значения в приводимые Вами формулы (приUпит=15В, резисторы делителя R1=24.9k, R2 = 0.499к, резистор нагрузки R3 тоже 0.499к получим Iвых=0.59мА) Так должно быть?

2) Напомню, что питаться датчик будет от 5В. Мне кажется, что проще и надежнее будет применить прецизиозный источник тока на REF19x, LM317, и т.д. чем эту с ОУ с тремя точными резисторами. Тем более не известно, как она поведет при таком питании(+5В). А что значит, такие схемы будут "гудеть" ?

3) Необходимо поставить термистор с ПТК паралельно питанию моста. Какой номинал термистора и вообще, где можно почитать о термокомпенсации в такой способ.

4) я так понял, что для этого датчика необходимо дополнительными резисторами устанавливать начальное смещение в ноль.

5) где Вы нашли 19 серию Honeywell?

6) Скажите прямо. СТОИТ ПОКУПАТЬ ЭТОТ ДАТЧИК ИЛИ НЕТ ? Мне сейчас нужно определится...

7) Что Вы скажете по поводу датчика ASDX-DO ?

1) Я ж номиналы взял из схемы. Ещё раз - ОУ пытается на инвертирующем входе (измерительном резисторе) установить такое же напряжение, как на неинвертирующем. При указанных номиналах получится именнно то, что Вы насчитали. Уменьшите измерительный резистор и получите больший ток. Увеличьте напряжение на неинвертирующем входе - и опять получите бОльший ток.
2) генераторы тока на ИОН с резистором далеко не во всех условиях корректно работают - самовозбуждаться умеют, так как в большинстве ИОН-ы рассчитаны на работу с емкостью по выходу, а таковую у них отбирают. В вашем лучае погрешность, вносимая нестабильностью тока, если её влияние сравнить с собственно температурным уходом сенсора, сравнительно невелика. Потому особых изысков не вижу смысла делать. Если, тем более свои 5 В Вы делаете на REF195, то схема на ОУ будет в самый раз. Плохо может быть при необходимости "заземленной нагрузки" - это может проявиться в нюансах при удалённых сенсорах и экранах.
3) Важно чтобы характристику линейную сложить получалось. По-моему, в приложенном Вами документе по сенсорам неплохо эти вопросы описаны. Я из правильных аппликейшнов кроме стареньких мотороловских больше не встречал. У Вас же дано отклонение чувствительности - я же его добываю статистически;(
4) Если надо, то устанавливайте. Только что такое ноль у барометрического сенсора?
5) У Honeywell - вот где-то на стороне гугль показал, но я брал с родного сайта. http://www.alliedelec.com/Images/Products/...rol_6430101.pdf
6) Дык скажите, что Вы от него хотите получить - какая погрешность и вкаких диапазонах температур инересует?
7) Думаю, ничем не лучше FOSP01. Я не понимаю что от него хотите получить - по мне раз гитерезис не нормирован - ИМХО вааще кака. Но если Вас погрешность устраивает, то удобная штука.

Можно подробнее про следящий стабилизатор...
В DS на REF195 есть пример получения опорного -5В с использованием ОУ. Но для питания этого ОУ необходим источник +/- 5В. Т.е. необходимо получить вначале +/- 10В, затем стабилизировать до +/- 5В для питания ОУ. Правильно?

И еще один момент. Необходимо чтобы датчик (26PCAFA6D) мерял дифференциальное, относительное и разрежение. Т.е. диапазон измерения +/- 6.9кПа. Таким образом выходной сигнал будет биполярным, т.е. +/-16.7мВ ?

>Можно подробнее про следящий стабилизатор...

Примерную схему приложил

>В DS на REF195 есть пример получения опорного -5В с использованием ОУ. Но для питания этого ОУ
>необходим источник +/- 5В. Т.е. необходимо получить вначале +/- 10В, затем стабилизировать
>до +/- 5В для питания ОУ. Правильно?

Надо получить хотя бы +-7 В и запитать приложенную схему Схема в DS немного не для того.

>И еще один момент. Необходимо чтобы датчик (26PCAFA6D) мерял дифференциальное,
>относительное и разрежение. Т.е. диапазон измерения +/- 6.9кПа. Таким образом выходной сигнал
>будет биполярным, т.е. +/-16.7мВ ?
Не совсем понял, что Вы мерять собрались, но точно скажу - для датчика абсолютного давления отрицательное напряжение (наверно) можно получить где-то возле абсолютного вакуума В реальных условиях, в т.ч. и при разрежении сигнал будет только положительным. Если же Вы возьмёте сенсор дифференциального давления (избыточное - то же дифференциальное, но относительно атмосферы), то сигнал может быть и положительным и отрицательным, но померить таким датчиком абсолютное (барометрическое) давление не получится.

Спасибо за схему. А можно для питания этого стабилизатора использовать преобразователь напряжения +5В в +/-10В MAX680 ?
В схеме из даташита REF195 (прецизиозный отрицательный источник опорного напряжения -5В) на выводе 6 микросхемы будет +5В ? А ОУ тогда запитать отдельным +/-5В.



Датчик 26PCAFA6D -для измерения дифференциального, относительного и разрежения. Т.е. АЦП должно мерять биполярный сигнал? От датчика абсолютного давления 24PCC я решил отказаться, а мерять абсолютное давление (и температуру) FOSP01A.

Можно. Правда к шуму переключения нужно внимательно отнестись - я не могу говорить, что он существенный, но может оказаться, что пролазит.

На выходе опорника будет 5В относительно получаемых -5В, т.е. 0 В относительно GND. ОУ при этом должен быть запитан более отрицательным, чем -5 В напряжением, как минимум на величину падения внутри ОУ - для этого R-2-R ОУ это что-то более 60-100 мВ, я бы хотя бы -7 В дал, ну и положительное питание должно быть более 0 В, т.е. +5В подойдёт. Только у OP291 максимальное напряжение питания суммарно не должно быть более 12 В. Потому п минусу наверно более отрицательное, чем -6 В лучше не давать.

Должно. В случае относительного (избыточного) может быть отрицательное смещение нуля, потому и при относительном должно. Вот только со шкалой - надо внимательно почитать доку - скорее всего действительно будет +-16 с копейками мВ, но может быть есть какие-то оговорки. Бывает, неодинаковая чувствительность в разные стороны или вааще в какую-то сторону нельзя (ну очень не рекомендуется) мерять. Причём очень часто перепадники заточены на применение только с одним направлением - в положительной камере просют большее или равное давление, чем в отрицательной.

Согласен. Значит схема питания датчика давления определились (будет предложенная Вами . АЦП все-таки решил поставить AD7730L с биполярным возбуждением моста, как показано в DS на нее.
Осталось разобраться с фильтром. Как его все-таки рассчитывать?


В DS об этом ничего не сказано. В статье CHIPNEWS об датчиках давления Honeywell написано следующее: "...стоит отметить, что у большинствапроизводителей дифф. и избыточный датчики являютс однонаправленными, т.е. давление в порте P1 должно быть всегда больше давления в порте P2. Т.е. диафрагма работает только в одну сторону. А у Honewell существуют множество так называемых двунаправленных моделей, способных измерять одновременно как разрежение, так и избыточное давление с одной стороны мембраны."
Только не ясно относится датчик 26PCAFA6D к этому множеству?..

Т.е. от питание знакопеременным напряжением отказались? Или я неправильно понял, а то в дейташите схемы с биполярным и знакопеременным питанием не видел Если таки не используется знакопеременное питание, то фильтру не нужно успевать за сменой полярности сигнала. Т.е. если сенсор имеет хороший отклик и мы этот отклик со всеми 7.5 мс установления в Fast Mode хотим получить сразу, фильтр должен быть выше этих 15 Гц. Я бы поставил выше цифры 400 Гц, например, 1-2 кГц. Что рассчитывать? ФНЧ? Я не имею расчёта требований, а выбираю по критериям и все их Вам уже описывал - может и есть некоторые другие достаточно субъективные, но это всё равно плюс-минус трамвайная остановка. Расчёт видел когда-то в аппликухах Crystal, но касался он несколько другого АЦП (но тоже сигма-дельта), кажись CS5505, и используемого в несколько других условиях. Там цифры были 412 Ом на 470 пФ. Поройтесь - может Вам повезёт
По сенсору пока не скажу - через час