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刘洋

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ADS1220使用单端输入采样,测量误差10mV,怎样优化到1mV以下,最好500uV以下?


  • ADS1220使用单端输入采样,测量误差10mV,该怎样优化到1mV以下,最好500uV以下?

    电压基准使用REF3140,供电使用DCDC后加5V LDO为运放供电,模拟5V电源纹波示波器测1mV Vpp左右。
    使用读取的采样数据与4位半万用表对比不同电压下的情况。万用表直接测模拟输入引脚的电压。发现误差较大,如下图所示,如折线图所示,误差感觉与电压高低有关,而且有一定规律。


    电路图如下,万用测得网络电压B网路。



    配置如下

    //AINP = AIN0, AINN = AVSS    PGA = 1    PGA_OFF

    Reg[0] = MUX_8|PGA_1|PGA_DISABLE;

    // 45SPS  NormalMode   ContinueConvert  TS OFF    BCS OFF

    Reg[1] = DR_1 | MODE_0| CM_1 |TS_DISABLE|BCS_DISABLE;

    //  VREF0 Input    FIR 50_60Hz  PSW_OFF    IDAC OFF

    Reg[2] = VREF_REF0 |FIR_NULL|PSW_0|IDAC_OFF;

    //IDAC1 OFF   IDAC2 OFF  DRDY used only

    Reg[3] = I1MUX_0|I2MUX_0|DRDYM_0;

回帖(2)

崔明华

2024-12-14 11:11:25

  • ADS1220使用单端输入采样,测量误差10mV,该怎样优化到1mV以下,最好500uV以下?

    电压基准使用REF3140,供电使用DCDC后加5V LDO为运放供电,模拟5V电源纹波示波器测1mV Vpp左右。
    使用读取的采样数据与4位半万用表对比不同电压下的情况。万用表直接测模拟输入引脚的电压。发现误差较大,如下图所示,如折线图所示,误差感觉与电压高低有关,而且有一定规律。


    电路图如下,万用测得网络电压B网路。



    配置如下

    //AINP = AIN0, AINN = AVSS    PGA = 1    PGA_OFF

    Reg[0] = MUX_8|PGA_1|PGA_DISABLE;

    // 45SPS  NormalMode   ContinueConvert  TS OFF    BCS OFF

    Reg[1] = DR_1 | MODE_0| CM_1 |TS_DISABLE|BCS_DISABLE;

    //  VREF0 Input    FIR 50_60Hz  PSW_OFF    IDAC OFF

    Reg[2] = VREF_REF0 |FIR_NULL|PSW_0|IDAC_OFF;

    //IDAC1 OFF   IDAC2 OFF  DRDY used only

    Reg[3] = I1MUX_0|I2MUX_0|DRDYM_0;

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李平

2024-12-14 17:23:29
为了将ADS1220的测量误差从10mV优化到1mV以下,最好500uV以下,可以采取以下措施:

1. 提高电压基准的精度和稳定性:
   - 使用更高精度和稳定性的电压基准,例如REF3140,可以提高测量精度。确保电压基准的供电稳定,减少纹波和噪声。

2. 优化模拟电源:
   - 使用低噪声、低纹波的LDO(线性稳压器)为ADS1220供电,以减少电源噪声对测量结果的影响。同时,可以考虑使用磁珠和电容进行滤波,以进一步降低电源纹波。

3. 优化模拟输入电路:
   - 确保模拟输入电路的阻抗匹配,避免信号反射和损耗。使用高阻抗的输入缓冲器,以减少对信号源的负载效应。

4. 校准和补偿:
   - 对ADS1220进行校准,以消除系统误差。可以使用已知的参考电压进行校准,或者使用多点校准方法。此外,可以对测量结果进行软件补偿,以消除非线性误差。

5. 提高采样率和滤波:
   - 增加采样率可以提高测量精度,但同时也会增加噪声。因此,需要在采样率和噪声之间找到一个平衡点。同时,可以使用数字滤波器(如低通滤波器)来减少测量噪声。

6. 优化ADC配置:
   - 根据实际应用需求,选择合适的ADC配置参数,如增益、采样率等。例如,可以降低PGA(可编程增益放大器)的增益,以减少放大器引入的噪声和失真。

7. 软件处理:
   - 在软件层面,可以采用平均滤波、卡尔曼滤波等算法来减少测量噪声,提高测量精度。

通过以上措施,可以有效地降低ADS1220的测量误差,使其达到1mV以下,甚至500uV以下。需要注意的是,这些措施可能需要综合考虑,以实现最佳的测量性能。
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