请教仪表放大器的线性问题

只看该作者 · 2010-12-23 10:42

如图1：
   传感器量程范围是30mV,  实测桥输出SO-, SO+分别对地的电压值在1.5V左右，对称的, IN333的REF(O-)接入AD芯片的输入端负极,IN333的VOUT（O+)接入AD芯片输入端的正极，进行AD采样。
      电源电压都是3V,是用稳压稳出来的，还可以。IN333单电源供电，放大40倍左右， AD芯片是TI的ADS1218.

问题：  从AD输出结果看，整个量程范围内两端的线性不太好，量程的中间段2/3线性很好，近乎一条直线。两头分别占0.5/3线性不好。如图曲线1

      请教，问题可能出在哪儿，怎样解决，谢谢（做了多块板子的实验都是这样，可以排除器件的偶然性）。

只看该作者 · 2010-12-23 11:01

盼各位帮忙

1万 · 2010-12-23 11:38

电源电压低了：
处理方法：
1：提高电源电压
2：降低仪表放大器的增益
3：采用单片机软件修正

只看该作者 · 2010-12-23 11:52

谢3楼，
   1.电源电压不太好提升，由于系统是需要低电压个工作的。
   2. 降低增益也试过，将R23调到4.7K，也不太理想。
   3. 软件修正倒是可以，就是多来几个折线点，但还是想从源头（电路）上看看有无改进的办法。
  顺便问：  R20,R32 的值选择合理不？

再次感谢

只看该作者 · 2010-12-23 12:49

不要指望在量程的两端获得极佳的线性
尤其是采用了放大器的情况下，其输入电压范围，输出电压范围都会影响结果
INA333的输入电压是无法达到完全的0～3.3V的，其输出电压范围随着输出电流的变化影响很大，你可以降低ADC频率，增加采样时间，或许可以略微提高两端的线性

不过，大多数情况，量程两端的测量用处都不大，如果用处很大，那么应该使用单独的检测电路

1# center

只看该作者 · 2010-12-23 13:38

回5楼，谢谢
ADC的频率现在已经是选的最低的了，
难道，这种曲线已经是正常的了？我一直以为是电路哪儿设计不对或参数没选好呢，请进一步指教

2万 · 2010-12-23 13:46

查ADC的输入阻抗，INA333虽说是轨对轨的，但其输出所接负载对输出电压的两端影响很大。另外，如此接法存在较大的共模信号，ADC的差分输入特性是否会受此影响也是个问题。

只看该作者 · 2010-12-23 13:50

试过REF输入加入缓冲么？

只看该作者 · 2010-12-23 14:26

回7楼，谢谢：
ADC选用的是ADS1218, 是BUFFER ON方式，输入阻抗达到G欧姆级别

回8楼，谢谢，
REF输入加入缓冲是什么意思？，我没加过，想用最简单直接的电路，呵呵

只看该作者 · 2010-12-23 14:55

REF也应该输出阻抗很低，你可以把REF直接接地，看看SO+>SO-时，输出效果是否有改善

只看该作者 · 2010-12-23 15:03

回10楼，我以前试过把REF直接接地，由于REF我又接入了ADC 差分输入的反向端，这样将会导致ADC反向端为绝对0V，这样ADC也是不行的，它的绝对电压要在0.1V(对地)才能工作，不然将有很大的低端失真了。
谢谢

只看该作者 · 2010-12-23 15:05

那你应该用1个精密运放缓冲，或者采用电压基准给REF供电

只看该作者 · 2010-12-23 15:20

谢EAMCU，我还真用过REF3112(1.25V)的来直接给REF供过电，当时是由于什么原因把这步去掉了（好像是有什么干扰吧，最后才确定就用两个电阻分压产生REF的），对了，是不是需要将REF提供1.5V呢，因为我ADC的供电也是这个3V。不知是不是这个REF造成的线性不太好呢

只看该作者 · 2010-12-23 15:29

问个LZ问题，你测试系统的线性度
输出是AD读数，但是输入是怎么给定的？

只看该作者 · 2010-12-23 15:36

回14楼，输入是压力传感器，随着压力的增加，传感器的输出也增加，并且是线性关系，我们有压力给定台子

只看该作者 · 2010-12-23 15:43

你用电阻分压，影响了内部差分电路的计算，你可以看一下它的datasheet的Figure 32

只看该作者 · 2010-12-23 15:44

1.25V和1.5V没有关系，都可以，只是偏压，但是一定要保证输出阻抗小，如果输出阻抗大，会使得输出结果的偏压随着输入而变

只看该作者 · 2010-12-23 15:46

谢EAMCU指点，我好好看看datasheet,然后再试试

只看该作者 · 2010-12-23 15:49

个人觉得问题还是出在你的REF处理上。看运放的资料，REF端口接电阻是参与差分放大的。

所以再用Ref3112生成一个1.25V试试？

只看该作者 · 2010-12-23 16:13

好的，我试试

请教仪表放大器的线性问题

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