Rabbitoose 发表于 2023-11-22 16:52:11

ADS1232的温漂有这么大吗?亦或是电路问题?

本帖最后由 Rabbitoose 于 2023-11-22 16:54 编辑

我做了一个ADS1232的称重测试电路,上电后,ADC的读数曲线有一个明显的缓降曲线,一直不知道这是什么原因,今天无意中发现大概率跟温度相关。

电路如下(基本是照抄官方的设计参考的,包括bom都基本一致):


以下读数均是以板上的+5VA经2个10k 0603 %1电阻分压后接到AINP1/AINN1上测的,没接称重传感器。当然,接称重传感器时也有类似现象。

上电时的输出如下:
我猜测第一个陡降是因为我刚改动过板子,电烙铁烫过,温度较高,所以出现了这么大的下降幅度(1000以上的count)。
第二个箭头所指的地方,是因为断过数秒的电,芯片温度有下降,但不多,所以重新上电后出现了一个小陡坡。


为了验证猜想,我试了用手指隔着防静电袋触摸ADS1232芯片顶面,或用酒精擦它,来起到升温、降温的效果,跟猜想一致。相对应的曲线如下:


请问我的测试分析有问题吗?我觉得ADS1232作为一个成熟的芯片不至于有这样的问题啊。

如果确实有这样的情况,按100ms的读数周期,图中最大的那个下降曲线跨度都有两三分钟了,这稳定下来太慢了。

DoDoTech 发表于 2023-11-22 16:56:07

感觉是基准的问题

ibmx311 发表于 2023-11-22 18:37:34

哈哈,玩这种分辨率高的时候,做实验时候人从两米处走过数值都在变。后来痛定思痛坚定的选择了积分,不信看看万用表都是积分结构。先用低分辨率积分到4位半或3位半,然后处理剩余电流得到高位,处理方法有很多种,但凡是万用表都是这么干的。像34401之类的廉价万用表到6位半也差不多要1秒左右才能有一次。福禄克有个比较贵的手持万用表叫289,用一只24位的ADC处理大尾数然后取14位,所以289虽然分辨率不是很高但很快

jadegu 发表于 2023-11-22 19:04:15

本帖最后由 jadegu 于 2023-11-22 19:06 编辑

看看这位老哥的经验,或许有帮助
提到了ADS1232但换了更高级的
200元成本做六位半之心得分享 https://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5738749

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 19:29:42

jadegu 发表于 2023-11-22 19:04
看看这位老哥的经验,或许有帮助
提到了ADS1232但换了更高级的
200元成本做六位半之心得分享 https://www.a ...
(引用自4楼)

汗,我测试板子上另外也画了一个AD7190的测试电路,因为我没能顺利的把它驱动起来,所以就一直在捣鼓ADS1232。
难不成跟六位半那帖里所说的那样,我也是在ADS1232上“吃了不少药”{:sweat:}

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 19:32:41

ibmx311 发表于 2023-11-22 18:37
哈哈,玩这种分辨率高的时候,做实验时候人从两米处走过数值都在变。后来痛定思痛坚定的选择了积分,不信看 ...
(引用自3楼)

我还说呢,我注意到了人走过的时候读数曲线会产生一个下陷,原来真的有这么敏感。

ibmx311 发表于 2023-11-22 20:21:13

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 19:32
我还说呢,我注意到了人走过的时候读数曲线会产生一个下陷,原来真的有这么敏感。 ...
(引用自6楼)

其实冤枉adc的时候多一些,我们的阻容和别人的比不了,国外的名牌万用表阻容器件远在我们之上,看34401图纸都给你,就知道你拿不下电阻电容看了也没什么用。

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 20:35:58

ibmx311 发表于 2023-11-22 20:21
其实冤枉adc的时候多一些,我们的阻容和别人的比不了,国外的名牌万用表阻容器件远在我们之上,看34401图 ...
(引用自7楼)

ADC的输入信号和REF信号输入我已经用了松下的pps电容和村田的穿心电容了。
当然这些应该也代表不了什么高端。

XIE2099 发表于 2023-11-22 20:47:56

2L 说到了基准,是否可以先校准基准,扰动状态

redroof 发表于 2023-11-22 21:19:24

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 20:35
ADC的输入信号和REF信号输入我已经用了松下的pps电容和村田的穿心电容了。
当然这些应该也代表不了什么高 ...
(引用自8楼)

要先判断问题是在AD电路还是在你的传感器。
一个简单办法是自己用几个高精度电阻焊个等效的传感器电路,线要非常短,然后接在你的传感器位置,测量一阵看看数据还漂不漂。
用你这个东西测如果不漂了,问题就在传感器。如果还漂,问题就是你自己的AD电路

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:27:29

redroof 发表于 2023-11-22 21:19
要先判断问题是在AD电路还是在你的传感器。
一个简单办法是自己用几个高精度电阻焊个等效的传感器电路, ...
(引用自10楼)

我现在就是把差分输入的两端短路并接到用两个电阻分压出来的2.5V上的,顶楼我提到了,只是现在用的是普通1% 0603的10k电阻,但是我算算电阻功率也就0.625mW,温升不至于成为问题吧。

我在想要不要换ADS1256试试,正好你来了,就问问你,毕竟就算没有我顶楼的问题,ADS1232也不是一个好的选择对吧?而作为称重,ADS1256算是好选择吗?价格上不是那么在乎小几十元的差异。

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:30:21

XIE2099 发表于 2023-11-22 20:47
2L 说到了基准,是否可以先校准基准,扰动状态
(引用自9楼)

我这个基准就是一个普通线性稳压器输出的5V啊,因为ADS1232有REF输入,所以对电压绝对值没有很高的要求的。

我昨天用34401A测过,上电后输出电压可以瞬间稳定到4.9xxV的,跳动不超过1mV。

redroof 发表于 2023-11-22 21:33:58

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:27
我现在就是把差分输入的两端短路并接到用两个电阻分压出来的2.5V上的,顶楼我提到了,只是现在用的是普通 ...
(引用自11楼)

哈哈,不在乎价钱肯定无脑换1256啊,这还用问

ibmx311 发表于 2023-11-22 21:36:53

1256的优点是比较稳,但缺点是线性不好,我用了上千片1256,都只用0.8到2.2伏的一段,虽然1256在使用5.5V供电的时候能测±4.5伏,但高过3v,低于0.5V线性急剧恶化

redroof 发表于 2023-11-22 21:40:39

ibmx311 发表于 2023-11-22 21:36
1256的优点是比较稳,但缺点是线性不好,我用了上千片1256,都只用0.8到2.2伏的一段,虽然1256在使用5.5V供 ...
(引用自14楼)

你用了它内置的PGA之类的吗?不然照理说TI这种大厂的高端AD,线性不至于做不好啊

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:41:26

ibmx311 发表于 2023-11-22 21:36
1256的优点是比较稳,但缺点是线性不好,我用了上千片1256,都只用0.8到2.2伏的一段,虽然1256在使用5.5V供 ...
(引用自14楼)

那如果这样,称重传感器的输出电压是2mV/V,满量程也就是10mV,经过PGA 64倍放大也就是0.64V,岂不是落在恶化的区间了?

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:42:21

redroof 发表于 2023-11-22 21:33
哈哈,不在乎价钱肯定无脑换1256啊,这还用问
(引用自13楼)

不不,我不是问ADS1256和1232相比选谁好,我就是问问称重用ADS1256是否是恰当的选择。

redroof 发表于 2023-11-22 21:45:36

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:41
那如果这样,称重传感器的输出电压是2mV/V,满量程也就是10mV,经过PGA 64倍放大也就是0.64V,岂不是落在 ...
(引用自16楼)

不是的,他说的应该是直流电压。你做称重的,有效信号刚好在直流范围的中间,不会受那种影响

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:48:14

redroof 发表于 2023-11-22 21:45
不是的,他说的应该是直流电压。你做称重的,有效信号刚好在直流范围的中间,不会受那种影响 ...
(引用自18楼)

嗯嗯,看到你的回复才反应过来称重输入的共模电压是2.5V

ibmx311 发表于 2023-11-22 22:02:26

我看这些卖芯片的人更清楚,真正好用的比如ltc2508啥的巨贵,要是1百多能买到谁还会折腾积分,那个破玩意光是代码我就搞了30多个月

redroof 发表于 2023-11-22 22:03:39

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 21:48
嗯嗯,看到你的回复才反应过来称重输入的共模电压是2.5V
(引用自19楼)

还有,刚想起来了,1232有完全兼容的国产货,所以你买到的怎么证明是真品?国产烂货很可能性能非常差的。
1256的性能应该没有国产的能做到

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 22:10:51

redroof 发表于 2023-11-22 22:03
还有,刚想起来了,1232有完全兼容的国产货,所以你买到的怎么证明是真品?国产烂货很可能性能非常差的。 ...
(引用自21楼)

不能啊,我是在淘宝某信电子买的,一共买了两个,做了两个板子,5V供电和模拟信号输入滤波电路不一样,但是读数症状一样。
要么我换个地方买片试试。

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 22:12:09

ibmx311 发表于 2023-11-22 22:02
我看这些卖芯片的人更清楚,真正好用的比如ltc2508啥的巨贵,要是1百多能买到谁还会折腾积分,那个破玩意光 ...
(引用自20楼)

30个月,那换成我这种小白还不知道要多久了{:sweat:}
我只能用花钱的方案了。

ibmx311 发表于 2023-11-22 22:37:26

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 22:12
30个月,那换成我这种小白还不知道要多久了
我只能用花钱的方案了。 ...
(引用自23楼)

我才是小白,要是你可能3天。到现在我还不会用hal库

TINXPST 发表于 2023-11-22 23:05:11

ads1232不至于这么差,你找找其他原因吧。

Rabbitoose 发表于 2023-11-22 23:31:48

TINXPST 发表于 2023-11-22 23:05
ads1232不至于这么差,你找找其他原因吧。
(引用自25楼)

好的,我各处查查看。

罗小蘑菇 发表于 2023-11-23 00:26:17

用过ads1232,感觉都不如国产的称重芯片好用,最后换成国产了,最后剩了不少1232。

ibmx311 发表于 2023-11-23 06:09:02

关于测量的帖子不是很多,但也有一些,好多老大用了一些芯片有一些心得,也和大家分享。其实我觉得指标说明了一切,像1232,1256啥的需要很好的前端调理信号,或是有老大提到了国产芯片也可以用。但其实这东西最难的并不是ADC而是外部器件。比如基准比如电阻,如果想测到18位就已经需要2ppm的基准了,想测到20位确实只有399一条路了,这个我仔细比对过确实是没什么选择,但国产基准似乎没有超过5ppm的,意味着想超过18位都风险极大。一旦芯片断供后果不堪设想。然后是电阻,国产电阻很难超过5ppm的温度系数,这就意味着安全的只能在16位,基本上事实也是如此。想想测电流用的锰铜丝,一般人很难买的到10ppm以内的,能买到的基本都在20ppm左右。这一切都剑指一个残酷的话题‘’折腾半天没有什么意义‘’

Rabbitoose 发表于 2023-11-23 08:08:30

罗小蘑菇 发表于 2023-11-23 00:26
用过ads1232,感觉都不如国产的称重芯片好用,最后换成国产了,最后剩了不少1232。 ...
(引用自27楼)

我测试下来ADS1232的读数波动在50个count以内,比我同一个板上画的HX711要好,现在就是搞不清楚为什么上电后会有持续两三分钟的读数缓降然后才能稳定下来。

Rabbitoose 发表于 2023-11-23 08:33:24

ibmx311 发表于 2023-11-23 06:09
关于测量的帖子不是很多,但也有一些,好多老大用了一些芯片有一些心得,也和大家分享。其实我觉得指标说明 ...
(引用自28楼)

问题是我的测出来指标现在连几十块的小秤都干不过,他们的料更惨不忍睹

ibmx311 发表于 2023-11-23 08:48:41

你要测到多少位呢,这是关键问题。

lwy86 发表于 2023-11-23 09:02:22

ibmx311 发表于 2023-11-23 06:09
关于测量的帖子不是很多,但也有一些,好多老大用了一些芯片有一些心得,也和大家分享。其实我觉得指标说明 ...
(引用自28楼)

请问哪里有20ppm锰铜分流电阻卖。

ibmx311 发表于 2023-11-23 09:26:01

lwy86 发表于 2023-11-23 09:02
请问哪里有20ppm锰铜分流电阻卖。
(引用自32楼)

1.某宝买6j13锰铜丝
2.准备一个铁制脸盆,里面放满石灰
3.锰铜丝加功率烧到190度,时间60秒
4.埋入石灰中等几小时自然冷却
5.上模具折弯到所需要的形状

ibmx311 发表于 2023-11-23 09:31:07

电阻老化是为了消除机械应力,所以绝大多数引脚的电阻比贴片电阻更容易得到稍好的温度系数。如果是贴片电阻则需要用专门的柔性工装老化,否则反而不好用。老化后的电阻阻值会出现不可逆转的变化,这个要非常注意。

136475281 发表于 2023-11-23 10:34:40

建议还是先按照redroof大师说的做。之前公司在称重行业排得上号,ADS1232和AD7190都是用在相对高端、走外贸的产品了,不会有太大的问题。确实也有国产的1232,但也不会像你这种情况。目标是打那种几十块的小称,用国产的AD就够了。

Rabbitoose 发表于 2023-11-23 12:42:40

DoDoTech 发表于 2023-11-22 16:56
感觉是基准的问题
(引用自2楼)

目前看来大概率还是你说的对,我要再测测看。

奇怪的是我用34401A测5V电压,看了几分钟一直稳定的很,只是我没有采集到电脑画成曲线。

Rabbitoose 发表于 2023-11-23 12:43:26

136475281 发表于 2023-11-23 10:34
建议还是先按照redroof大师说的做。之前公司在称重行业排得上号,ADS1232和AD7190都是用在相对高端、走外贸 ...
(引用自35楼)

好的,谢谢!

那你的经验是AD7190会比ADS1232好一点吗?(称重)

lwy86 发表于 2023-11-23 14:32:15

ibmx311 发表于 2023-11-23 09:26
1.某宝买6j13锰铜丝
2.准备一个铁制脸盆,里面放满石灰
3.锰铜丝加功率烧到190度,时间60秒
(引用自33楼)

谢谢


amigenius 发表于 2023-11-23 15:33:38

我主业不在称重方面,但一直有做涉及到高精度称重的工业仪表,说得好听点也算是有十来年这方面的一些积累,胡乱说几句博大家一笑。
1. sigma-delta的ADC线性度都极好,哪怕是再垃圾的几毛钱的芯片,这是其转换原理已经决定的,这点不用怀疑,各个芯片差别的是在于温度特性、转换速度、信噪比、有效位数、稳定性。说线性度有问题的,都是因为没有严格遵守输入共模范围、输入阻抗匹配等而引至的。
2. 做称重要把分辨率做高其实已经“相对”“非常容易”,因为称重需要测量的是相对值而不是决定值,不像做高位数电压表,其抠的是基准,外围器件的各种温度特性。做称重,基本不需要再基准花功夫,只需要抠好基准和信号之间的相对关系即可。
3. 说称重容易吧,它又有点那么一点点不简单。称重读出数来很简单,几行程序,电桥直接怼到ADC输入,也能出分辨率不错的数。但是温漂、时漂、静电/脉冲干扰的保护、射频干扰、ADC芯片假死后的快速恢复等等都需要技巧,甚至有些是血的教训后才能积累起来的秘技。这通常也是为啥工业上的仪表,有些几十块还不好卖,有些几百块、几千块还大把人买的缘故。因为工业现场出点问题浪费的材料或产线停一下造成的损失,足够买几十几百个仪表了。
4. 人走过都能干扰到读数的,百分百是线路设计、PCB设计的问题。
5. 称重的基准随便就行,甚至不需要基准。只要保证激励和基准同步变化,也就是相对不变即可,最简单的就是基准和激励直接连接
6. ADC前端有技巧,这些技巧能保证您ADC在高静电环境、有大量高压脉冲环境下不烧并且测量正常,也不怕射频干扰,并且可以稳定的读数。

amigenius 发表于 2023-11-23 15:45:06

7. 经常看到一些所谓工业产品,才几米长的传感器接线,客户现场变频器一开,Loadcell还没负载,称重读数就从零飙到几Kg甚至几十Kg乱窜,最后都是靠土方法,单独布线,单独供电,铠装电缆等来勉强改善勉强使用,笑死

ibmx311 发表于 2023-11-23 16:45:34

amigenius 发表于 2023-11-23 15:33
我主业不在称重方面,但一直有做涉及到高精度称重的工业仪表,说得好听点也算是有十来年这方面的一些积累, ...
(引用自39楼)

谁的不怕射频呢,34401,3458a我都有,你在边上有射频他就完蛋,线性最好的只能是积分,这个不用考虑。

asj1989 发表于 2023-11-23 17:14:53

没这么脆弱吧,我直接使用7805给传感器和芯片ads1230供电,没有基准。一样用的好好的,150kg的传感器可以称出来1g的变化。

软件处理上面需要注意,不要搞什么平均值滤波,没有用,直接上fir滤波器。

Rabbitoose 发表于 2023-11-24 08:38:11

amigenius 发表于 2023-11-23 15:45
7. 经常看到一些所谓工业产品,才几米长的传感器接线,客户现场变频器一开,Loadcell还没负载,称重读数就 ...
(引用自40楼)

谢谢amigenius兄的热情回复!你说的这7点有些我在前期学习时已经有所了解,有好几条确实现在还没考虑到,谢谢。

不过目前我遭遇的问题更多的可能是芯片本身的问题,如下图左侧是我板子上的。
我已经八百里加急下单了两个ads1232,等周末到货了换上去试试看。

Rabbitoose 发表于 2023-11-24 08:40:02

136475281 发表于 2023-11-23 10:34
建议还是先按照redroof大师说的做。之前公司在称重行业排得上号,ADS1232和AD7190都是用在相对高端、走外贸 ...
(引用自35楼)

有你这么说我对芯片性能就放心了,只需要解决自己可能存在的设计问题就可以了。感谢!

Rabbitoose 发表于 2023-11-24 08:44:01

asj1989 发表于 2023-11-23 17:14
没这么脆弱吧,我直接使用7805给传感器和芯片ads1230供电,没有基准。一样用的好好的,150kg的传感器可以称 ...
(引用自42楼)

嗯嗯,谢谢,我调试的时候也是用78M05的,我测试过上电以后的电压,发现它确实稳定下来需要一段时间的,就是说,上电后电压会缓慢下降(几分钟),到比较稳定时大约有3mV的降低。

不过因为ADS1232是比例测量,所以这个不应该是问题。
我现在还是怀疑芯片有问题,如我上上楼所贴的图片。

你的经验对我很重要,等新片到了我继续测。

136475281 发表于 2023-11-24 09:22:55

激励和基准是同一个,走线控制一下,应该电压问题不大唉。线走近一点。国产的1232温漂比较厉害,但也不至于是这样。

redroof 发表于 2023-11-24 11:01:11

Rabbitoose 发表于 2023-11-24 08:38
谢谢amigenius兄的热情回复!你说的这7点有些我在前期学习时已经有所了解,有好几条确实现在还没考虑到, ...
(引用自43楼)

你这个TI的商标太模糊了,怎么看都像国产货{:titter:}

ibmx311 发表于 2023-11-24 12:46:01

嗯,是的,是假货。1256的假货更多,应该都是一家做的

Rabbitoose 发表于 2023-11-26 18:59:11

今天我在某商城买的货到了,图中带编带的就是。板子上是原来的。

我感觉二者文字粗细略有不同,但是大体一致,但都和43楼右侧的网图区别很大。

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