TI 秤重天平/橋傳感器解決方案
方框圖
設計注意事項
秤重天平/橋傳感器:
電子秤以某些方式或形式存在于許多工業(yè)應用中,而在當今的食品工業(yè)中更是隨處可見(jiàn)。電子秤制造商偶爾會(huì )開(kāi)發(fā)專(zhuān)用 ASIC 以定制模擬前端的功能,以便獲得最高精確性和穩定性。但是,某些使用標準產(chǎn)品的設計方法可提供高達 23 位無(wú)噪聲碼分辨率,這能夠與定制的解決方案功能相媲美。
電子秤設計所面臨的主要挑戰是不僅要對多個(gè)負荷元進(jìn)行采樣,而且要提供極低的輸入參考噪聲 (RTI)。ADS1230、ADS1232 和 ADS1234 可以提供此應用所需的低輸入參考噪聲。另一個(gè)重要因素是模擬電路在失調漂移和增益、超時(shí)和溫度方面的長(cháng)期穩定性。由于現實(shí)的傳感器具有跨距和偏移誤差,因此溫度會(huì )不斷地變化。此外,許多電橋壓力傳感器都具有因外力作用而形成的非線(xiàn)性輸出。必須確保放大的輸入信號(單端或差動(dòng))的精確度在若干年內不會(huì )降低。自動(dòng)置零放大器,例如 OPA335 和 INA326 儀表放大器,可以通過(guò)實(shí)現 0.05μV/°C (OPA335) 和 0.4μV/°C (INA326) 的失調漂移來(lái)輕松滿(mǎn)足這些嚴苛的要求。
電橋傳感器將物理值轉換成 mV/V 范圍內的差動(dòng)信號并被視為金屬厚膜、陶瓷或壓阻式傳感器。但是,它們是非線(xiàn)性傳感器,對溫度具有依賴(lài)性并且具有大偏移和失調漂移。此外,它們需要注意電子校準和補償。電橋激勵線(xiàn)性化電路針對呈拋物線(xiàn)形狀的橋接壓力非線(xiàn)性進(jìn)行了優(yōu)化。雖然線(xiàn)性化電路通常是數字可編程電路,但是純模擬信號調節端的處理要通過(guò)對模擬信號鏈的調節實(shí)現。另外,校準參數需要存儲在外部非易失性存儲器中以免除手動(dòng)微調并實(shí)現長(cháng)期穩定性。
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