4-20mA 0-5V ADS1118 测量出现跳动
如图所示，是我的测量采集电路，我用的AD芯片是ADS1118,没有加电压跟随器，但是我测量4-20mA的时候，我R1取20欧,R2取249欧的时候，能精确到0.01mA，当我把R1取大之后，0.01mA就有误差了，是不是我把电阻取大了，噪声也就相应的放大了的原因，很不解，当我把R1取20欧，把R2取到800欧姆，也是不能精确到0.01mA,这个更加不解，哪位大哥能给我一个好的解释，指出以下这个方案的缺点在哪里，非常不解，谢谢了！ 我现在做的是用单片机计算偏差,如输入4ma时记录ad值,然后输入到最大记录ad值,计算实际值时,ad值-4ma时的值*偏差倍数,可以消除不同版的取样电阻的误差 注意ad的输入阻抗是否够大，你这个应该是信号的输出电阻和ad的输入电阻的问题 本帖最后由 semonpic 于 2014-10-23 08:24 编辑发重复了 很多单片机最后几位本来就是不可靠的。跳一点点也正常。 你使用R1=20欧时，20mA时R1上有0.4V，ADS1118 的满度是0.512V，这时的输入阻抗是100M欧。当R1增大，ADS1118 的满度是1.024V，这时的输入阻抗是3M欧，每一步进所代表的值也倍增，分辩度下降。
当R2=800欧，R1=20欧，电流源要驱动 0.02*820 = 16.4V，误差大了亦大有可能。 {:lol:} alias 发表于 2014-10-23 08:35
你使用R1=20欧时，20mA时R1上有0.4V，ADS1118 的满度是0.512V，这时的输入阻抗是100M欧。当R1增大，ADS1118 ...
你好，这位大哥，但是我每一次配置的时候都是配置成了4.096的满量程，也就是最小分辨率是0.125mv,输入的阻抗难道会随着输入信号的改变而改变吗？应该是设置了量程，输入阻抗就不变了吧。求大哥帮忙解释清楚一点 mo959 发表于 2014-10-23 09:15
{:lol:} 大哥见笑了，帮小弟分析一下呗 YaoHui 发表于 2014-10-23 07:51
很多单片机最后几位本来就是不可靠的。跳一点点也正常。
这个和单片机没啥关系吧 你的电流源信号电压是多大？电阻用800+20欧姆的时候，如果输入20mA电流，最少需要16.4V的电压，能提供吗？ ZXF_CUG 发表于 2014-10-23 11:20
你的电流源信号电压是多大？电阻用800+20欧姆的时候，如果输入20mA电流，最少需要16.4V的电压，能提供吗？ ...
我是用横河的校验仪输入的，可以的，应该是没问题！ 我个人觉得可能是传感器输出有阻抗，AD的输入阻抗不够造成的，准备在前端加一个跟随器，电压的话就加个的电压跟随器，电流4-20mA不知道怎么来加，大家能否提供一下前端的这两个电路图给小弟，谢谢了，我手上只有LM358运算放大器！ 那可能是AD的非线性误差影响，在整个满量程范围内精度不一样~ FS +/- 4.096V由零伏至4.096V有15位元，每一步是 4096mV/32768 = 0.125mV 没错。但 0.01mA改变在20欧电阻上产生的电压改变只是0.01mA*20=0.2mV，和ADC每一步进相近。
请说说为何不选0.512V满度？
alias 发表于 2014-10-23 11:43
FS +/- 4.096V由零伏至4.096V有15位元，每一步是 4096mV/32768 = 0.125mV 没错。但 0.01mA改变在20欧电阻 ...
{:lol:} 我也想过选这个量程，主要是刚开始我把20一取大就有误差，我就以为是把误差也拉大了，就不敢再把分辨率调低了。是出于这样的原因，但是我还是没理解大哥的意思 alias 发表于 2014-10-23 11:43
FS +/- 4.096V由零伏至4.096V有15位元，每一步是 4096mV/32768 = 0.125mV 没错。但 0.01mA改变在20欧电阻 ...
有点没有理解大哥说的“和ADC每一步进相近”这句话的意思 4.096V 满度15位来量最高只有0.4V的讯号，是不是白白浪费了很多的位元？ 本帖最后由 alias 于 2014-10-23 12:06 编辑
wangdanzhoudan 发表于 2014-10-23 11:52
有点没有理解大哥说的“和ADC每一步进相近”这句话的意思
ADC输出每增加一步是0.125mV，所以不能对输入的0.2mV改变作出准确的代表，即加一是太小，加二却太多。 alias 发表于 2014-10-23 11:57
4.096V 满度15位来量最高只有0.4V的讯号，是不是白白浪费了很多的位元？
是的，浪费了很多位元！ alias 发表于 2014-10-23 12:04
ADC输出每增加一步是0.125mV，所以不能对输入的0.2mV改变作出准确的代表，即加一是太小，加二却太多。 ...
嗯，大哥讲的很详细，小弟理解了！这个确实没注意到，谢谢大哥指点，我去改善一下配置，再测试一下效果如何！ alias 发表于 2014-10-23 12:04
ADC输出每增加一步是0.125mV，所以不能对输入的0.2mV改变作出准确的代表，即加一是太小，加二却太多。 ...
根据大哥的意思，修改成了满量程为0.512mV,测量出来的效果好很多，很稳定，查看了一下AD所读到的位数，16位只有一个位在跳动，但是误差还是有点大，估计得要用校验算法来解决了，但是解决之前我想知道，为何越靠近满量程，也就是AD测量端的电压越大，误差也就越大 wangdanzhoudan 发表于 2014-10-23 14:55
根据大哥的意思，修改成了满量程为0.512mV,测量出来的效果好很多，很稳定，查看了一下AD所读到的位数，16 ...
这是输入端为10mA的情况，稳定但是有误差，误差还不小！ 4-20ma 的设备因为手供电电压限制，是有最大输出负载的，一般输出负载为小于750欧姆。 wangdanzhoudan 发表于 2014-10-23 14:56
这是输入端为10mA的情况，稳定但是有误差，误差还不小！
有误差相信是由於R1的误差，ADS1118内部参考电压误差，PGA增益误差，或你外部电流源10mA的误差等等所引至， 所以电路需要标定，最主要是稳定。 alias 发表于 2014-10-23 17:15
有误差相信是由於R1的误差，ADS1118内部参考电压误差，PGA增益误差，或你外部电流源10mA的误差等等所引至 ...
大哥，标定怎么理解，{:lol:} 我太菜了，这些专业术语不懂，大哥再指点一下小弟 华仔 发表于 2014-10-23 15:44
4-20ma 的设备因为手供电电压限制，是有最大输出负载的，一般输出负载为小于750欧姆。 ...
我等下把249欧电阻改成0欧试试看误差怎么样，应该误差要好很多！ 我用18bitadc 做的 4~20mA测量模块；adc短期只跳一个字；精度可以做到 0.005； 分辨率0.001 怎么看不到图 aureole 发表于 2014-10-23 19:44
我用18bitadc 做的 4~20mA测量模块；adc短期只跳一个字；精度可以做到 0.005； 分辨率0.001 ...
哪个型号？伸手党候着 wangdanzhoudan 发表于 2014-10-23 19:27
大哥，标定怎么理解， 我太菜了，这些专业术语不懂，大哥再指点一下小弟 ...
标定就是用准确的4~20mA电流，得出多个ADC实测转换数据结果，然後计算出线性斜度及补偿方程式，用在单片机内对任何ADC结果来计算出未知电流。 john78 发表于 2014-10-23 20:29
哪个型号？伸手党候着
跟 ADC 型号没关系。 我用的adc还没有你的好；没有你的贵。 ads111x 暑假我也用过，很容易做到稳定。只是需要模拟功底。原理图、pcb要花心思 aureole 发表于 2014-10-23 19:44
我用18bitadc 做的 4~20mA测量模块；adc短期只跳一个字；精度可以做到 0.005； 分辨率0.001 ...
大哥，你的AD是哪个型号的？ iygniqiew 发表于 2014-10-23 20:15
怎么看不到图
双击一下就可以看到了{:smile:} alias 发表于 2014-10-23 20:29
标定就是用准确的4~20mA电流，得出多个ADC实测转换数据结果，然後计算出线性斜度及补偿方程式，用在单片 ...
{:lol:} 也就是校准了，好吧，明天做一个算法，谢谢大哥了{:handshake:} 注意输入信号的共模电压范围。
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