扔掉那些比特!

高质量的测压元件 (load cell) 可能会具有2-mV/V输出传输功能，其意味着您获得的每一伏特激励电压都要±2 mV满量程输出信号。4.096V激励电压和全传感器挠度条件下，最大输出为±8.192 mV。在12位应用中，满量程的一半或许代表体重秤的0到250磅。如果您想要0.25磅精度，则您需要1000个输出测量点。要对1/1000满量程的东西进行研究，您必须能够辨别出8.192 μV的传感器输出变化。

通过使用4.4的峰值因数（请参见参考文献 1），在99.999%时间中将峰至峰传感器噪声维持在8.192μV以下，您便可以获得这种精度。在这种精度条件下，传感器的最低有效位为8.192 μV，即931 nV (rms)。

图1中测压元件桥接具有4.096V的激励电压。INA326仪表放大器紧随测压元件，具有250V/V的增益。系统的满量程电压250×±8.192 mV产生了一个±2.048V的满量程信号。12位ADS7822将模拟信号数字化。

该12位转换器系统必须具有一个模拟滤波器。低通模拟滤波器 (OPA333) 的主要功能是去除A/D转换器输入端上的高频信号分量（请参见参考文献2）。由于电路中的测压元件以近乎直流电工作，您要将带宽限定在10 Hz。

现在，让我们来看一个24位系统的测压元件测量方法。在图2中，我们可以简单地将测压元件信号通过一个一阶低通滤波器，然后进入△-∑模数转换器。该电路中的一阶滤波器消除了转换器采样频率周围的高频噪声（请参见参考文献3）。这种传感器为滤波器R|C对提供了电阻。

观察图2所示24位△-∑系统的误差，请注意，ADS1232产生了3.7 μV p-p的噪声，其峰值因数为4.4。这一数值大大低于传感器的最低有效位。另外，△-∑转换器的满量程范围为4.096V，但是传感器的满量程输出范围却为±8.192 mV。正如您猜到的一样，您会"扔掉"△-∑转换器的大多数输出比特。

您可能会发现，相比24位系统，12位转换器系统最终会花费您更多的金钱、占用更多的电路板面积并耗费您更多的精力。