ZHCABK1A February 2022 – March 2024 ADS1119 , ADS1120 , ADS1120-Q1 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1130 , ADS1131 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1158 , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1230 , ADS1231 , ADS1232 , ADS1234 , ADS1235 , ADS1235-Q1 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS1250 , ADS1251 , ADS1252 , ADS1253 , ADS1254 , ADS1255 , ADS1256 , ADS1257 , ADS1258 , ADS1258-EP , ADS1259 , ADS1259-Q1 , ADS125H01 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1260-Q1 , ADS1261 , ADS1261-Q1 , ADS1262 , ADS1263 , ADS127L01 , ADS130E08 , ADS131A02 , ADS131A04 , ADS131E04 , ADS131E06 , ADS131E08 , ADS131E08S , ADS131M02 , ADS131M03 , ADS131M04 , ADS131M06 , ADS131M08
在使用長(zhǎng)導(dǎo)線將電橋連接到接線端子的系統(tǒng)中，導(dǎo)線阻抗可在接線端子與電橋本身之間造成微小的壓降。在上述情況下，圖 6-2 中的 VEXCITATION+ ≠ VSENSE+ 并且 VEXCITATION- ≠ VSENSE-。因此，像圖 6-1 中那樣只是將 VEXCITATION 短接到 VREF 會(huì)導(dǎo)致 REFP 和 REFN 引腳之間的電壓與電橋上的實(shí)際電壓相比不匹配，從而導(dǎo)致增益誤差。六線電阻式電橋除了包含信號(hào)和激勵(lì)導(dǎo)線外，還包含兩條檢測(cè)線以檢測(cè)這一壓降。這些額外的導(dǎo)線將電橋頂部和底部的實(shí)際電壓分別發(fā)送到 ADC 上的 REFP 和 REFN 引腳。
施加到電橋的單極激勵(lì)電壓 VEXCITATION 用作 ADC 電源電壓 (AVDD)，但不用作 ADC 基準(zhǔn)電壓 VREF。單獨(dú)的檢測(cè)線會(huì)使 VREF = VSENSE+ – VSENSE-，比 VEXCITATION 略小，但仍與輸入電壓 VIN 成比例。由于拉伸或壓縮電橋電阻產(chǎn)生的微小變化，會(huì)使差分電橋輸出電壓發(fā)生變化。PGA 集成到 ADC 中，并增益該低電平信號(hào)，從而降低系統(tǒng)噪聲并提高 ADC 滿量程范圍 (FSR) 的利用率。ADC 對(duì)這個(gè)經(jīng)過放大的電壓進(jìn)行采樣并對(duì)照 VREF 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該電壓與 VEXCITATION 具有比例關(guān)系。在比例基準(zhǔn)配置中，VIN 和 VREF 中的激勵(lì)源噪聲和漂移都是相等的，從而有效地從 ADC 輸出代碼中消除了這些誤差。
使用比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 電源的六線電阻式電橋測(cè)量需要：
首先，使用表 6-5 中的公式和表 6-4 中的參數(shù)，確定電橋的最大差分輸出電壓 VOUT(Bridge Max)。該值是電橋在正常運(yùn)行條件下可以提供的最大輸出電壓，并對(duì)應(yīng)于可以施加到電橋的最大負(fù)載 Load(Bridge Max)。如果系統(tǒng)不使用電橋的整個(gè)輸出范圍，則 VOUT(System Max) 定義的是施加到特定系統(tǒng)的最大差分輸出信號(hào)，Load(System Max) 是對(duì)應(yīng)的最大負(fù)載。例如，如果 VOUT(Bridge Max) 對(duì)應(yīng)于 Load(Bridge Max) = 5kg，但系統(tǒng)規(guī)格只要求 Load(System Max) = 2.5kg，則 VOUT(System Max) 由方程式 42 給出：
請(qǐng)注意，如果 Load(System Max) = Load(Bridge Max)，則 VOUT(System Max) = VOUT(Bridge Max)。
確定了 VOUT(System Max) 后，要為 ADC PGA 選擇對(duì)應(yīng)的增益值。放大器增益應(yīng)該是仍小于 ADC FSR 的最大允許值。在某些情況下，無法選擇使用整個(gè) ADC FSR 的放大器增益。雖然這通常是分辨率和易用性之間的一種可接受的折衷，但應(yīng)確保在 ADC FSR 無法最大化的情況下仍然滿足所有系統(tǒng)要求。
接下來，確保在空載條件下 (R1 = R2 = R3 = R4)，電橋共模電壓 VCM(Bridge)（在表 6-5 中定義）處于 ADC 放大器共模電壓 VCM(ADC) 范圍內(nèi)。放大器共模范圍隨元件不同而變化，并將根據(jù)增益設(shè)置和電源電壓在數(shù)據(jù)表中進(jìn)行定義。不過，定下 VCM(Bridge) = AVDD/2 這個(gè)目標(biāo)是明智的選擇，因?yàn)樗ǔＬ幱?VCM(ADC) 范圍的中間，按照之前的步驟可以實(shí)現(xiàn)盡可能高的增益。此外，當(dāng) VEXCITATION = AVDD 時(shí)，圖 6-2 中的電橋配置會(huì)在空載條件下固定將 VCM(Bridge) 設(shè)置為 AVDD/2。
最后，如果需要校準(zhǔn)，請(qǐng)按照節(jié) 5.5中的說明操作。