ADS1247 热电偶信号采集数据不稳

时间：10-02 整理：3721RD 点击：

ADS1247采集热电偶信号数据不稳，现象如下，请大家帮帮忙解决下，急啊！

热电偶信号需要精确到1℃以内，要求1S中至少要出30个数，现在把采样速率设定在320SPS ，软件10个数求平均一次，误差在0.2mV左右，远远不能满足要求。

把采样速率降到40SPS，滤波数量改为40个，精度能达到20uV，这样能满足精度要求，但是又不能满足一秒钟出30个数，请大家帮帮忙，谢了！

你好！

请楼主上传原理图，另外，PGA设置大小是多少？

程序如下：

void ADS1247Wakeup(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x00); //reg ADS1247PinCs(1); }

void ADS1247Sleep(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x02); //reg ADS1247PinCs(1); }

void ADS1247Sync(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x04); ADS1247TxRxByte(0x04); ADS1247PinCs(1); } /********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/

void ADS1247Reset(void) { uint16 i; ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x06); ADS1247PinCs(1); for (i=60000; i!=0; i--); ADS1247PinReset(0); for (i=60000; i!=0; i--); ADS1247PinReset(1); for (i=60000; i!=0; i--); }

uint32 ADS1247RData(void) { uint32 res = 0; ADS1247PinCs(0);

ADS1247TxRxByte(0x12); res = ADS1247TxRxByte(0); res <<= 8; res |= ADS1247TxRxByte(0); res <<= 8; res |= ADS1247TxRxByte(0); ADS1247PinCs(1); return res; }

uint32 ADS1247ReadADC(void) { uint32 res = 0; ADS1247PinCs(0); res = ADS1247TxRxByte(0); res <<= 8; res |= ADS1247TxRxByte(0); res <<= 8; res |= ADS1247TxRxByte(0); ADS1247PinCs(1); return res; }

void ADS1247RDataC(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x14); ADS1247PinCs(1); }

void ADS1247SDataC(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x17); ADS1247PinCs(1); }

void ADS1247SysOCal(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x60); ADS1247PinCs(1); }

/ void ADS1247SysGCal(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x61); ADS1247PinCs(1); }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ void ADS1247SelfOCal(void) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(0x62); ADS1247PinCs(1); }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ void ADS1247ReadReg(uint8 reg, uint8 *pcmd, uint8 len) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(reg | 0x20); //reg ADS1247TxRxByte(len - 1); //len while (len != 0) { *pcmd = ADS1247TxRxByte(0x00); pcmd++; len--; } ADS1247PinCs(1); }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ void ADS1247WriteReg(uint8 reg, uint8 *pcmd, uint8 len) { ADS1247PinCs(0); ADS1247TxRxByte(reg | 0x40); //reg ADS1247TxRxByte(len - 1); //len while (len != 0) { ADS1247TxRxByte(*pcmd); pcmd++; len--; } ADS1247PinCs(1); }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ static uint8 ADS1247TxRxByte(uint8 dt) { uint8 res = 0; uint8 i; for (i=8; i!=0; i--) { ADS1247PinSdi(((dt & 0x80) != 0) ? 1 : 0); ADS1247PinSclk(1); res <<= 1; if (ADS1247PinSdo() != 0) res |= 0x01; ADS1247PinSclk(0); dt <<= 1; } return res; }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ static void AD1247IOInit(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* GPIO 定义 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //=========== // GPIOA GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | // ADS1247 SCLK GPIO_Pin_7; // ADS1247 SDI GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // IN GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; // ADS1247 SDO GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //=========== // GPIOB GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | // ADS1247 RESET GPIO_Pin_0; // ADS1247 START GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

//=========== // GPIOC GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; // ADS1247 CS GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //IN GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // ADS1247 DRDY GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); ADS1247PinReset(1); ADS1247PinCs(1); ADS1247PinStart(1); ADS1247PinSclk(0); }

/********************************************************************************** ** 函数名称: ** 功能: ** 输入参数: ** 输出参数: ** 返回: ***********************************************************************************/ void ADS1247PinStart(uint8 st) { GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_0, (st == 0) ? Bit_RESET : Bit_SET); }

程序中调用的是ADS1247ReadADC() 函数读取数据，调用ADS1247RData(void)函数与调用ADS1247RData()函数现象一样

PGA设置为32，与设置成1没有什么明显的改善。原理图上的RDT RDW Rb没有焊接，AIN2，AIN3没有使用

补充一点：采用的是内部基准

初始化程序如下：

void ADS1247Init(void) { uint8 buf[3]; uint8 i;

AD1247IOInit();

// ADS1247Reset();

//Stopreading datacontinuously ADS1247SDataC(); ADS1247Wakeup(); ADS1247SysOCal() ; // MUX0 buf[0] = 0x01| 1<<6; //buf[0]= 0<<5 | 0<<3 | 1<<0 ; ADS1247WriteReg(0x00, buf, 1);

// VBIAS switch( SENSOR_MODE ) { case PT_100: case PT_500: case PT_1000: case PT_10: case BA1: case BA2: case Cu: case Cu_50: case Cu_100: buf[0] = 0x00; break; default: buf[0] = 0x02; break; } // buf[0] = 0x02; ADS1247WriteReg(0x01, buf, 1); switch( SENSOR_MODE ) { case PT_100: case PT_500: case PT_1000: case PT_10: case BA1: case BA2: case Cu: case Cu_50: case Cu_100: // MUX1 buf[0] = (0 << 7) | //internal oscillator (1 << 5) | //Internal referenceis alwayson (0 << 3) | //REF0input pairselected (0 << 0); break; default: // MUX1 buf[0] = (0 << 7) | //internal oscillator (1 << 5) | //Internal referenceis alwayson (2 << 3) | //REF0input pairselected (0 << 0); break; } /* buf[0] = (1 << 5) | //Internal referenceis alwayson (2 << 3) | //REF0input pairselected (0 << 0); */ ADS1247WriteReg(0x02, buf, 1); // SYS0 switch(SENSOR_MODE ) { case PT_100: buf[0] = (Pt100_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case PT_1000: buf[0] = (Pt1000_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case PT_500: buf[0] = (Pt500_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case PT_10: buf[0] = (Pt10_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case BA1: buf[0] = (Ba1_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case BA2: buf[0] = (Ba2_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case Cu_50: buf[0] = (Gu50_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case Cu_100: buf[0] = (Gu100_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; case Cu: buf[0] = (Gu_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; default: buf[0] = (k_PGA << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS break; } /* // SYS0 buf[0] = (0 << 4) | //PGA: These bit sdetermine the gain of the PGA (6 << 0); //DOR: 320SPS */ ADS1247WriteReg(0x03, buf, 1);

switch(SENSOR_MODE ) { case PT_100: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (Pt100_SET << 0); //IMAG break; case PT_1000: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (Pt1000_SET << 0); //IMAG break; case PT_500: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (Pt500_SET << 0); //IMAG break; case PT_10: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (7 << 0); //IMAG break; case BA1: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (Ba1_SET << 0); //IMAG break; case BA2: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (Ba2_SET << 0); //IMAG break; case Cu_50: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut ( Gu50_SET << 0); //IMAG break; case Cu_100: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut ( Gu100_SET << 0); //IMAG break; case Cu: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut ( Gu_SET << 0); //IMAG break; default: buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (0 << 0); //IMAG break; } /* // IDAC0 buf[0] = (0 << 3) | //DRDY MODE: DOUT/DRDYpinfunctions onlyasDataOut (0 << 0); //IMAG */ ADS1247WriteReg(0x0a, buf, 1); // IDAC1 switch( SENSOR_MODE ) { case PT_100: case PT_500: case PT_1000: case PT_10: case BA1: case BA2: case Cu: case Cu_50: case Cu_100: buf[0] = (0 << 4) | //I1DIR (1 << 0); //I2DIR break; default: buf[0] = (0 << 4) | //I1DIR (0xc << 0); //I2DIR break; } /* // IDAC1 buf[0] = (0x0 << 4) | //I1DIR (0xc << 0); //I2DIR */ ADS1247WriteReg(0x0b, buf, 1);

ADS1247RDataC(); ADS1247PinStart(1);

从你描述的现象看应该是ADC转换的精度偏低导致的，很程序没有关系。

你可以参考一下datasheet有效位的参数表: http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/ads1247.pdf 第十二、十三页。

采样率越低，有效位越高；PGA的设置也是越小，有效位越高。所以理论上较小PGA是可以降低误差，但是这个取决于你的模拟输入，不易改变。

建议你采用外部参考电压看看，内部参考源的精度是0.5%，如果选择外部参考电压精度可以是0.1%甚至更高。另外注意一下供电的Noise,以及数模隔离的问题。

谢谢您的回复

现在我把输入端用线短接，稳定性还不错，加上信号源之后数据有跳变现象，但是信号源应该没有问题，打电话问信号源厂家，精度能达到1uV，是不是由于引线把噪声给引入了啊。还有，就是如果把先双绞处理下会好一些，但是，如果用手握住双绞线数据变化很剧烈。现在这环境干扰都这么大，到现场估计都不能用了，请大虾支支招，我实在没有招了。

我的模拟地与数字地是单点接地，怎么处理更好一些呢？

从你描述的现象看确实可能是输入部分有noise导致的。

关于RTD的应用，或许你可以参考这个文档： http://proddms.itg.ti.com/stage/lit/an/sbaa201/sbaa201.pdf 关于输入部分的。

另外数字GND，模拟GND确实是需要端点接各自的GND Plane.

试了一天，没有什么改善，我看ADS1247内部有滤波器，这个滤波器怎么样啊，这个片子能不嫩做到一秒钟出40个数，精度在10uV以内啊？

Delta-Sigma型的ADC采样率越低精越高，如果你把采样率降为40sps。就没必要再用软件滤波了，因为这个工作，ADC内部的滤波器已经帮你实现了。

Delta-Sigma型的ADC的内部就是有两部分组成，一个是Delta-Sigma调制器，后面就是滤波器。这个原理就决定了，采样速率越低，精度越高。没必要再进行软件10个求平均滤波了。

谢谢回答，采样速率设定为40SPS以后，好了很多，短接输入时比较稳定，上下波动也就10uV左右，但是用信号源加信号时，波动还是比较大，有时能达到400uV，信号源输出线一米左右，还有一个现象，我输入端短接线使用一根20cm的双绞线做的，当用手触摸双绞线时，信号飘的也很离谱，这种问题怎么解决啊？

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