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
- 1
- 摘要
- 商標(biāo)
- 1電橋概述
- 2電橋結(jié)構(gòu)
- 3電橋連接
- 4電橋測量的電氣特性
- 5信號鏈設(shè)計注意事項
-
6電橋測量電路
- 6.1 使用比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵源的四線電阻式電橋測量
- 6.2 使用比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵源的六線電阻式電橋測量
- 6.3 使用偽比例基準(zhǔn)和單極高電壓 (> 5V) 激勵源的四線電阻式電橋測量
- 6.4 使用偽比例基準(zhǔn)和非對稱高電壓 (> 5V) 激勵源的四線電阻式電橋測量
- 6.5 使用比例基準(zhǔn)和電流激勵的四線電阻式電橋測量
- 6.6 使用偽比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵源，測量多個串聯(lián)四線電阻式電橋
- 6.7 使用帶比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵源的單通道 ADC 測量多個并聯(lián)的四線電阻式電橋
- 6.8 使用帶比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵源的多通道 ADC 測量多個并聯(lián)的四線電阻式電橋
- 7總結(jié)
- 8Revision History
5.5 校準(zhǔn)
電橋測量系統(tǒng)可能需要校準(zhǔn)才能提供高精度結(jié)果。根據(jù)總體精度要求，可以選擇三種校準(zhǔn)方法之一：
- 單點失調(diào)電壓誤差校準(zhǔn) – 易于實施，可在一定程度上提高精度
- 兩點失調(diào)電壓和增益誤差校準(zhǔn) – 精度較高，需要兩次測量
- 分段線性校準(zhǔn) – 精度最高，適用于非線性系統(tǒng)和溫度校準(zhǔn)，需要多個校準(zhǔn)點或查找表 (LUT)
本文重點說明兩點校準(zhǔn)方法，因為該方法能夠通過相對簡單的校準(zhǔn)過程顯著提高系統(tǒng)精度。
兩點校準(zhǔn)的第一步是計算失調(diào)電壓誤差，而第二步是使用測試負(fù)載確定增益誤差。兩點校準(zhǔn)假設(shè)電橋響應(yīng)和 ADC 測量都是線性的。這一假設(shè)有助于用戶使用下面的直線方程確定實際測量與理想測量的偏差：
圖 5-11 用綠色直線繪制了電橋測量的理想響應(yīng)，該直線具有一定的斜率 (MIdeal)，并且 Y 軸截距 (BIdeal) 等于零。比較而言，紅色的電橋?qū)嶋H測量響應(yīng)具有與 MIdeal 不等的斜率 (MActual)，并且具有非零 Y 軸截距 (BActual)。
圖 5-11 電橋測量響應(yīng)：理想與實際校準(zhǔn)過程將會計算圖 5-11 中的 BActual 和相對于相對于 MActual 的比例因子的值，這兩個值可分別幫助消除失調(diào)電壓誤差和增益誤差。圖 5-11 專門顯示了正的失調(diào)電壓和增益誤差，但這兩種誤差中可能有一種是負(fù)值，也可能兩種都是負(fù)值。然后使用此信息將系統(tǒng)輸入與 ADC 輸出精確關(guān)聯(lián)。例如，圖 5-12 顯示了稱重秤系統(tǒng)的校準(zhǔn)實施方法。
圖 5-12 具有校準(zhǔn)功能的稱重秤應(yīng)用方框圖在圖 5-12 中，ADC 使用比例配置測量電橋。微控制器獲取來自 ADC 的數(shù)據(jù)，然后計算并存儲校準(zhǔn)值。失調(diào)電壓校準(zhǔn)存儲 BActual 值，而增益校準(zhǔn)存儲相對于 MActual 的比例因子 M。然后，微控制器從 ADC 測量中減去 BActual 并將結(jié)果乘以 M。最后，顯示屏顯示計算結(jié)果。
下面兩個小節(jié)逐步介紹通用電橋系統(tǒng)的失調(diào)電壓和增益校準(zhǔn)過程，該系統(tǒng)可用于測量重量、壓力或流量等物理參數(shù)。最后一個小節(jié)將此信息應(yīng)用于圖 5-12 所示稱重秤系統(tǒng)的示例計算。