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ADS1274误差和THS4521阻抗问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

第一次使用ADS1274,用于采集传感器信号。传感器输出信号最大20mv,阻抗为390欧姆。

前端使用THS4521 ,1:1;ADS1274选择高精度模式、SPI、Discrete。ADS1274的主时钟为100KHz,

SCLK为25KHz,采样率约为200Hz。

电路基本上参照"User's Guide for ADC"上的电路。部分电路参见下图:

现在的问题是采集出来的数据不准确,误差特别大。具体描述如下:

传感器空载时为5.64mv,接上采集板后测量THS4521输入端为5.14mv,AD转换后采集的数据为0x38db,

为14555,根据公式

 计算后约为4.338mv,误差太大了。

请问各位,应该从哪些方面查找问题以及THS4521的输入阻抗如何计算呢?

你好

    根据计算, ADS1274的转换后的电压值为4.33mV. 如果ADS1274的输入电压为5.14mV,则误差为0.8mV. 如果这个误差只针对ADS1274, 我认为是合理的.

    由于ADS1274有零点误差, 为0.25到2mV, 0.8在误差内.

   关于THS4521的输入阻抗计算,你可参考THS4521的数据手册.

确实资料提到:

Offset error 典型值0.25mV 最大值2 mV,

请问这个偏差是否固定呢,该如何抑制呢?

THS4521资料显示:

Input-Referred Offset Voltage    典型值 ±0.24 mV      最大 ±2 mV ;

而ADS1274资料显示:

Offset error      典型值0.25 mV     最大值2 mV;

我目前应用电路中两个芯片都有offset,请问这两个offset值该如何补偿呢?

1. offset可以认为是按照正态分布的,芯片的实测offset在0.24~2mV都是正常的。

2. ADS1274内部没有集成offset calibration功能,你可以在处理器里写一个offset calibration的程序,把offset提取出来之后再从获取的信号里减掉。

我是新手,第一次使用Ad芯片,能描述一下offset calibration的程序思路吗?

基本思路就是采入大量数据做平均,得到直流成分,再从信号中减掉这部分直流,所有的操作都在数字域进行。你可以参考一下CIC滤波器,应该会有启发。

谢谢,虽然没完全理清楚思路,有相关的参考文档吗?

请楼主参考一下附件中的application note,可能会对DC参数的校准有帮助。

最开始我认为短接THS4521的输入端,采集的数据即为offset,包括THS4521和ADS1274的,

但短接输入端时采集数据为0.2mv左右,远远小于offset。

看了上面的文档,也不是特别清楚,关于offset校准求详解一下........

另外请问通过大量数据平均后的直流分量,如何判断该减去直流分量还是加上直流分量呢?

因为我采集数据为4.3mv,但实际信号为5.14mv,感觉我应用中该offset+4.3mv?不知理解对不

文档中6-7页比较详细的分析了gain error 和offset的校准,你只需测试两个输入电压,根据文档中给出的公式求出要校准的offset值,并且在软件中写入这个定值就可以了,至于加上还是减去,按照你求出的值的正负来决定。

谢谢 Andrew ,文档中给出的方法为通过两个通道输入已知的参考电压,对应两个ad采集电压,利用公式计算出校准offset,再将采集电压减去这校准offset值:

但是精度取决于输入的参考电压的精度,这个方法可行,但感觉实施起来相对麻烦一些。

我想试试 Decapton Wang提出的在程序里面增加offset校准功能,把offset值提取出来之后再从采集的电压里减掉,但目前还没弄清楚具体思路。

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