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电桥测量的基础

时间:2016-08-08 08:23:35  来源:  浏览量:

  再次使用公式(1)以及上述假设可得:

  VOUTmax=5.25V×(100psi×300μV/V/psi×(1+(-2500×10-6/℃)× (-40℃-25℃))+3mV/V+(-0.015mV/V/℃)×(-40℃-25℃))=204mV

  VOUTmin = 5.25×(-3mV/V + ( 0.015mV/V/℃×(-40℃-25℃)))=-21mV

  因此,ADC的输入范围是-21~+204mV。

  分辨率

  适用于本应用的ADC应具有-21~+204mV 的输入范围和30μV/count的电压分辨率。该ADC的编码总数为(204mV + 21mV)/(30μV/count)=7500,动态范围稍低于13位。如果传感器的输出范围与ADC的输入范围完全匹配,那么一个13位的转换器就可 以满足需要。由于-21~+204mV的量程与通常的ADC输入范围都不匹配,因此要么对输入信号进行电平移动和放大,要么选用更高分辨率的ADC。幸运 的是,当前Σ-Δ转换器的分辨率很高,具有双极性输入和内部放大器,使高分辨率ADC的使用变为现实。这些Σ-ΔADC提供了更为经济的方案,而不需要增 加其他元器件。这不仅减小了电路板尺寸,还避免了放大和电平移位电路所引入的漂移误差。

  工作于5V电源的典型Σ-Δ转换器,采用2.5V参考电压,具有±2.5V的输入电压范围。为了满足我们对于压力传感器分辨率的要求,这种ADC的 动态范围应当是:(2.5V - (- 2.5V)) /(30μV/count)=166 667,这相当于17.35位的分辨率,很多ADC都能满足该要求,例如18位的MAX1400。如果选用SAR ADC,则产生很大的浪费,因为这是将18位转换器用于13位应用,且只产生11位的结果。然而,选用18位(17位加上符号位)的Σ-Δ转换器更为现 实,尽管三个最高位其实并没有使用。因为除了廉价外,Σ-Δ转换器还具有高输入阻抗和很好的噪声抑制特性。

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