Adaptarea senzorului la convertor SAU a convertorului la senzor

8 APRILIE 2010

Dar, există o alternativă. Se poate utiliza un convertor de 24-biţi pentru a elimina modulele de amplificare, dar şi erorile lor adăugate de offset, drift şi zgomot care se găsesc în sistemele de la 12- la 16-biţi. Convertorul de 24-biţi conduce la o soluţie mai simplă.
În plus, se pot realiza performanţe mai bune la un cost identic sau îmbunătăţit.
Proiectarea ar putea fi încheiată doar prin utilizarea unei porţiuni din gama convertorului analog-digital de 24-biţi. Ceea ce înseamnă ca o parte din biţi pot fi nefolosiţi!.
Şi totuşi, rezoluţia şi acurateţea sistemului original de 12- sau 16-biţi vor fi realizate sau chiar îmbunătăţite. Convertorul de 24-biţi oferă sistemului un avantaj imediat al amplificării de 4096 peste cel al ADC-ului de 12-biţi, dar şi o funcţie PGA (programmable-gain-amplifier) suplimentară. Funcţia internă PGA în convertorul delta-sigma poate duce la creşterea amplificării printr-un alt factor de 64 la 128 (specific produsului).
Ca un prim pas în procesul de proiectare, deseori se analizează senzorul care va fi utilizat, şi apoi se analizează gama de ieşire a senzorului.
Se potriveşte apoi gama de ieşire a senzorului la intrarea convertorului A/D. În acest proces este necesară o celulă analogică de amplificare pentru a face funcţională combinaţia dintre senzor şi ADC. Sau, se poate încerca găsirea în orb a unui ADC care să se potrivească la gama de ieşire a senzorului.
Trebuie avută mare grijă în cazul ambelor strategii. De asemenea, trebuie analizată mai bine contribuţia la zgomotul sistemului, unde rezoluţia reală a sistemului şi precizia sunt specificaţiile importante.
De exemplu, dacă se dă o gamă de 5V cu o amplificare analogică de 250 V/V cu un sistem de 12-biţi, LSB-ul sistemului este egal cu 5V / 250 / 212 sau 4,88mV. Figura 1.A ilustrează acest tip de sistem.
Apoi se transmite semnalul senzorului într-un convertor de 24-biţi fără amplificare (Figura 1.B). Acest lucru este realizabil deoarece dimensiunea LSB a sistemului de 24-biţi este echivalentă cu o amplificare analogică de 4096. Când se utilizează această strategie de proiectare, prin utilizarea intrărilor diferenţiale ale ADC-ului se elimină efectele de schimbare a nivelului analogic. Acest lucru permite aplicarea unei tensiuni la intrarea ADC negativă, în aceleaşi timp punând intrarea ADC pozitivă la ieşirea senzorului. Deşi gama totală a ADC-ului de 24-biţi este operaţională, este posibil ca senzorul să nu acopere decât o porţiune a codurilor de ieşire ale ADC-ului. Prin selectarea acelei porţiuni a gamei ADC-ului se poate trece la etapa următoare a răspunsului semnalului.
Având un ADC de 24-biţi care are o rezoluţie efectivă de 23 de biţi este ca şi cum am avea 2048 de convertoare de 12-biţi individuale dispuse pe întreaga gamă a convertorului.
Într-unele dintre viitoarele articole se va analiza implementarea acestor idei în aplicaţii cu o celulă de forţă şi cu un senzor de temperatură. În ambele cazuri se va compara performanţa şi costul sistemului. Prin evaluarea câtorva tipuri diferite de circuite lente, se va realiza o comparaţie între o aplicaţie de 12-biţi şi implementarea de 24-biţi şi se vor evidenţia avantajele acestei noi metode de proiectare.

Contact:
Irina Marin
irina.marin@ecas.ro
ECAS ELECTRO
Tel: 021 204 81 00
Fax: 021 204 81 30
birou.vanzari@ecas.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre