传感器输出传输功能技巧

传感器输出传输功能技巧

高质量的测压元件(load cell) 可能会具有2-mV/V 输出传输功能，其意味着您获得的每一伏特激励电压都要±2 mV 满量程输出信号。4.096V 激励电压和全传感器挠度条件下，最大输出为±8.192 mV。在12 位应用中，满量程的一半或许代表体重秤的0 到250 磅。如果您想要0.25 磅精度，则您需要1000 个输出测量点。要对1/1000 满量程的东西进行研究，您必须能够辨别出8.192 μV 的传感器输出变化。通过使用 4.4 的峰值因数（请参见参考文献1），在99.999% 时间中将峰至峰传感器噪声维持在8.192 μV 以下，您便可以获得这种精度。在这种精度条件下，传感器的最低有效位为8.192 μV，即931 nV (rms)。

图1 中测压元件桥接具有4.096V 的激励电压。INA326 仪表放大器紧随测压元件，具有250V/V 的增益。系统的满量程电压250 乘以±8.192 mV 产生了一个±2.048V 的满量程信号。12 位ADS7822 将模拟信号数字化。

该12 位转换器系统必须具有一个模拟滤波器。低通模拟滤波器(OPA333) 的主要功能是去除A/D 转换器输入端上的高频信号分量（请参见参考文献2）。由于电路中的测压元件以近乎直流电工作，您要将带宽限定在10 Hz。

现在，让我们来看一个24 位系统的测压元件测量方法。在图 2 中，我们可以简单地将测压元件信号通过一个一阶低通滤波器，然后进入△-∑ 模数转换器。该电路中的一阶滤波器消除了转换器采样频率周围的高频噪声（请

参见参考文献3）。这种传感器为滤波器R|C 对提供了电阻。

观察图 2 所示24 位△-∑ 系统的误差，请注意，ADS1232 产生了3.7 μV p-p 的噪声，其峰值因数为4.4。这一数值大大低于传感器的最低有