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张娜

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[问答]

请问如何根据读数计算出ADS1247测量到的电压值是多少?


  • 有不少传感器元件,可以根据直接的模拟信号电压输出值算出其被测量的实际值。
    因此,如果能根据ADS1247的时间读数,就能计算出其被测元件的输出电压,那就可以算出实际被测量。
    我初期预计电压的计算方法应该是:Vin(实际电压值) = Dout(原始读数)/ 8388607 × 4 × 2.048V。
    为了检验我通过一个滑动变阻器,来模拟这种电压变化。
    ADS1247采取电压模式进行配置:MUX0 = 0x01,VBIAS = 0x00,MUX1 = 0x38,SYS0 = 0x00,IDAC0 = 0x00,IDAC1= 0xFF。
    后来发现测量的结果,大出乎我的意料之外:
    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    为了了解和验证ADS1247读数与输入电压之间的关系,进行了一组实验数据对比。
    AVDD电压:4.687V
    采取的ADS1247模式为0x0100380000FF,即采取标准电压模式,未采取增益,采样率为5SPS。
    编号万用表测量值(mV)
    设备读数变换值
    1/8388607
    差值
    Δ
    比值
    Κ
    简要说明
    1
    4.8
    -29500
    3.45
    1.35
    1.39

    2
    4.2
    -24700
    2.94
    1.26
    1.43

    3
    10.7
    -64000
    7.63
    3.07
    1.40

    4
    10.3
    -62200
    7.41
    2.89
    1.39

    5
    34.9
    -211500
    25.2
    8.7
    1.38

    6
    34.8-210450
    25.1

    1.38

    7
    52.0
    -315240
    37.58

    1.38

    8
    102.8
    -623220
    74.27

    1.38

    9
    208
    -1261499
    150.38

    1.38

    10
    407
    -2468700
    294.29

    1.383

    11
    801
    -4855085
    578.77

    1.384

    在此ADS1247芯片上表现出明显呈比例关系。
    即:Vin(实际)=Dout(实际读数)/ 8388607 × 1.38。
    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    这种情况是对的吗?它的实际计算应该是这样的么?

回帖(3)

王登菊

2025-1-13 09:59:50
没有明白你的表格差值和比值是什么意思?你做这个实验的目的是什么?是验证输出代码与输入电压的关系吗?
另外,万用表用的是哪种型号?ADS1247是24位的AD,你的万用表精度很可能都没有ADS1247的精度高,那你这样测量是不合理的。建议用八位半的万用表,至少也要六位半才可能有意义。
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吴键洪

2025-1-13 10:01:03
  1LSB=(VREF/PGA)/(2^23 – 1),输入与输出代码的关系可以参见数据手册Data Format部分,以及Table17,写的很清楚。
你用的万用表是三位半的,精度很差,用它来进行测试结果是不可靠的。
另外,在应用时还要注意输入Vin的范围,以及VIN+,VIN-引脚的电压,要在共模电压的范围内。也就是要满足数据参数full-scle input voltage,以及,common-mode input range的范围。
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刘桂英

2025-1-14 18:19:51
根据您提供的信息,您正在使用ADS1247模数转换器(ADC)来测量电压,并希望根据读数计算出实际电压值。您提供的计算公式是:

[ V_{in} = frac{Dout}{8388607} times 4 times 2.048V ]

这个公式看起来是基于ADS1247的一些特定参数。让我们分解一下这个公式:

1. **Dout**:这是从ADS1247读取的原始数字输出值。
2. **8388607**:这是ADS1247的满量程计数,对于24位ADC,这个值是 (2^{24} - 1)。
3. **4**:这个因子可能与增益设置有关,但需要确认是否正确。
4. **2.048V**:这是ADS1247的参考电压。

### 步骤来验证和调整计算方法:

1. **确认参考电压**:确保您的参考电压确实是2.048V。这是计算中的关键参数。

2. **检查增益设置**:您提供的公式中有一个乘以4的因子,这可能与ADS1247的PGA(可编程增益放大器)设置有关。您需要确认您的PGA设置是否正确,以及这个4的因子是否正确。

3. **实际测量**:使用已知电压源(如可调电源)来测试ADS1247的读数,确保您的计算公式能够准确反映实际电压。

4. **调整计算公式**:如果测量结果与预期不符,您可能需要调整计算公式中的因子。例如,如果增益设置不正确,您可能需要重新计算乘以的因子。

5. **考虑误差**:ADC读数可能会受到噪声和其他误差的影响,因此您的计算结果可能需要考虑一定的误差范围。

6. **软件和硬件校准**:考虑对您的系统进行校准,以消除任何系统误差。

### 示例计算:

假设您从ADS1247读取的Dout值为1000000(这是一个示例值),使用您的公式计算:

[ V_{in} = frac{1000000}{8388607} times 4 times 2.048V approx 0.954V ]

这个计算给出了一个示例电压值,但您需要根据实际测量和系统配置来调整这个值。

### 结论:

您的计算方法需要根据实际的系统配置和测量结果进行调整。确保您的参考电压、增益设置和满量程计数正确无误,然后根据实际测量结果调整计算公式。如果需要更具体的帮助,您可以提供更多的系统配置细节和测量数据。
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