От ТСП в цифру....

Сайт Analog Devices - есть специально заточенные АЦП. Аналогично у BurrBrown (кому они там продались ?). И у тех, и у других схемы включения для температуры лежат прямиком в даташитах. Кстати, ADS124x от BurrBrown не рекомендую - мы с ними поигрались, выдают очень неплохую точность, но интерфейс придумали мазохисты - вроде бы и SPI, но преобразование идет только синхронно, поэтому при переключении входов теряется масса времени, и ловить момент готовности неудобно (данные надо вычитать быстро, иначе пропадут). От AD намного лучше впечатления, к тому же доставаемы в разумных количествах за разумное время, а не пачками 250 штук за 4 месяца.

ВПК> Есть термометр сопротивления ТСП 50ом. ВПК> Какой чип поискать доставаемый, чтобы ВПК> цифру получить. ВПК> Требуется регулятор температуры ВПК> термостата 150-250 град. Точности ВПК> в 1-2 градуса достаточно. ВПК> Городить врассыпуху опору,генератор тока, ВПК> АЦП не хочется,-вещь одноразовая.

Какой-нибудь сигма-дельта с дифференциальным входом опорного напряжения и точным резистором. Например:

Привет!

Sun Aug 08 2004 15:53, Владимир Петрович Константинов wrote to All:

...

ВПК> Есть термометр сопротивления ТСП 50ом. ВПК> Какой чип поискать доставаемый, чтобы ВПК> цифру получить. ВПК> Требуется регулятор температуры ВПК> термостата 150-250 град. Точности ВПК> в 1-2 градуса достаточно. ВПК> Городить врассыпуху опору,генератор тока, ВПК> АЦП не хочется,-вещь одноразовая.

Из АЦП хорошо подойдёт AD7790. Схема примитивная (защиту и фильтры не показываю):

^ Uст. | *---------------> AIN+ | - | | ТСП-50 | | - | *---------------> AIN- | *------------*--> REF+ | | - ----- 0,1 мкФ | | Rоп ----- | | 1000 Ом | - +---*--> REF- | | --- ---

Оцифровывать при усилении 8. Если выбрать ток через ТСП около 2 мА, то в качестве источника Uст. на мой взляд проще всего взять ИОН, скажем REF191 или ADR290. В общем-то и всё, остальное -- всё грамотно расположить и соединить на плате. Точность 1...2 С это около 9 разрядов АЦП (думаю получится без проблем), если разрешение нужно повыше, скажем 0,1 С, то нужно добиваться дисперсии в пределах 1/13 разрядов (это уже посложнее, но вполне достижимо).

Hi Alexander, hope you are having a nice day!

AG> ^ Uст. AG> | AG> *---------------> AIN+ AG> | AG> - AG> | | ТСП-50 AG> | | AG> - AG> | AG> *---------------> AIN- AG> | AG> *------------*--> REF+ AG> | | AG> - ----- 0,1 мкФ AG> | | Rоп ----- AG> | | 1000 Ом | AG> - +---*--> REF- AG> | | AG> --- ---

AG> Оцифровывать при усилении 8. Если выбрать ток через ТСП около 2 мА, то AG> в качестве источника Uст. на мой взляд проще всего взять ИОH, скажем AG> REF191 или ADR290. В общем-то и всё, остальное -- всё грамотно AG> расположить и соединить на плате. Точность 1...2 С это около 9 AG> разрядов АЦП (думаю получится без проблем), если разрешение нужно AG> повыше, скажем 0,1 С, то нужно добиваться дисперсии в пределах 1/13 AG> разрядов (это уже посложнее, но вполне достижимо).

Чисто из практических соображений могу заметить, что Uст далеко не обязательно должно быть стабильным. Для 7708 я использовал просто питание системы (+5В с пульсациями 0.1в от импульсного источника питания), конденсатор параллельно Rоп тоже можно не ставить, если разводка правильная (тот факт, что вход опоры не буферезирован в данном случае почти не сказывается, т.к. ипульсы тока слишком малы в сравнении с измерительным).

Вот разводка играет большую роль - это даже не вопрос.

WBR, AVB

Hello, Владимир! You wrote to All on Sun, 8 Aug 2004 11:53:31 +0000 (UTC):

ВПК> Здравствуйте уважаемые All! ВПК> Есть термометр сопротивления ТСП 50ом. ВПК> Какой чип поискать доставаемый, чтобы цифру получить. ВПК> Требуется регулятор температуры термостата 150-250 град. Точности ВПК> в 1-2 градуса достаточно. ВПК> Городить врассыпуху опору,генератор тока, ВПК> АЦП не хочется,-вещь одноразовая.

Посмотрите готовые терморегуляторы от Овен

With best regards, Alexander Kulikov. E-mail: snipped-for-privacy@mail.ru

Hi Alexander, hope you are having a nice day!

AVB>> Чисто из практических соображений могу заметить, что Uст далеко AVB>> не обязательно должно быть стабильным. Для 7708 я использовал AVB>> просто питание системы (+5В с пульсациями 0.1в от импульсного AVB>> источника питания), AG> Hу если у прибора стабилизированное питание и во время преобразования AG> заметных скачков тока питания нет, то наверное можно.

Есть пульсации и по току потребления (динамическая индикация) и по напряжению (погрешность петли обратной связи в БП), причем весьма заметные (0.1В). АЦП их давит за счет CMRR. Hа точности измерения это не сказывается. Впрочем, в Ростест железка еще не ездила, но местные испытания проведены.

AVB>> конденсатор параллельно Rоп тоже можно не ставить, если AVB>> разводка правильная (тот факт, что вход опоры не буферезирован в AVB>> данном случае почти не сказывается, т.к. ипульсы тока слишком AVB>> малы в сравнении с измерительным). 14-15 разрядов даже на AVB>> усилении 1:64 получаются без особых проблем при 8,3 выб/сек AVB>> (чоппинг на АЦП включен). AG> У меня однажды проявилась заметная нелинейность после перекалибровки AG> на разных уровнях REF (при дрейфе измеряемого сопротивления). AG> Оказалось именно из-за динамического тока входа REF. С ростом ёмкости AG> резко снижалась.

Интересный момент. Hадо будет понаблюдать. При этом напряжение на опорном резисторе меньше допустимого для АЦП не опускалось случайно?

AG> Вообще, в прецизионных измерителях я сейчас предпочитаю Rоп измерять AG> отдельным каналом, а на REF держать ИОH.

Hо в таком случае про подавление синфазных помех придется забыть и рассчитывать только на то, что их уровень исчезающе мал.

WBR, AVB

Привет!

Wed Aug 11 2004 19:18, Alexey V Bugrov wrote to Alexander Golov:

...

AG>> ^ Uст. AG>> | AG>> *---------------> AIN+ AG>> | AG>> - AG>> | | ТСП-50 AG>> | | AG>> - AG>> | AG>> *---------------> AIN- AG>> | AG>> *------------*--> REF+ AG>> | | AG>> - ----- 0,1 мкФ AG>> | | Rоп ----- AG>> | | 1000 Ом | AG>> - +---*--> REF- AG>> | | AG>> --- ---

AG>> Оцифровывать при усилении 8. Если выбрать ток через ТСП около 2 мА, то AG>> в качестве источника Uст. на мой взляд проще всего взять ИОH, скажем AG>> REF191 или ADR290. В общем-то и всё, остальное -- всё грамотно AG>> расположить и соединить на плате. Точность 1...2 С это около 9 AG>> разрядов АЦП (думаю получится без проблем), если разрешение нужно AG>> повыше, скажем 0,1 С, то нужно добиваться дисперсии в пределах 1/13 AG>> разрядов (это уже посложнее, но вполне достижимо).

AVB> Чисто из практических соображений могу заметить, что Uст далеко не AVB> обязательно должно быть стабильным. Для 7708 я использовал просто AVB> питание системы (+5В с пульсациями 0.1в от импульсного источника AVB> питания),

Ну если у прибора стабилизированное питание и во время преобразования заметных скачков тока питания нет, то наверное можно. А ИОН я посоветовал просто как

AVB> конденсатор параллельно Rоп тоже можно не ставить, если AVB> разводка правильная (тот факт, что вход опоры не буферезирован в данном AVB> случае почти не сказывается, т.к. ипульсы тока слишком малы в сравнении AVB> с измерительным). 14-15 разрядов даже на усилении 1:64 получаются без AVB> особых проблем при 8,3 выб/сек (чоппинг на АЦП включен).

У меня однажды проявилась заметная нелинейность после перекалибровки на разных уровнях REF (при дрейфе измеряемого сопротивления). Оказалось именно из-за динамического тока входа REF. С ростом ёмкости резко снижалась.

Вообще, в прецизионных измерителях я сейчас предпочитаю Rоп измерять отдельным каналом, а на REF держать ИОН.

AVB> Вот разводка играет большую роль - это даже не вопрос.

AG> Из АЦП хорошо подойдёт AD7790. Схема примитивная (защиту и фильтры не AG> показываю):

AG> ^ Uст. AG> | AG> *---------------> AIN+ AG> | AG> - AG> | | ТСП-50 AG> | | AG> - AG> | AG> *---------------> AIN- AG> | AG> *------------*--> REF+ AG> | | AG> - ----- 0,1 мкФ AG> | | Rоп ----- AG> | | 1000 Ом | AG> - +---*--> REF- AG> | | AG> --- ---

В реальных условиях схема будет реагировать на все. Нет симметрирования для подавления синфазных помех, нет входного хорошего диф. усилителя. Да и двухпроводная схема в реальных условиях не применяется - или 3х, или 4х проводка. Не помешала бы и защитная экранировка - в общем - ХиХ надо читать ;-)

Так что основная задача - привести сигнал к ADC, дальше вообще делать уже нечего.

Hello, Rifkat! You wrote to Alexander Golov on Thu, 12 Aug 2004 08:08:42 +0000 (UTC):

RA> В реальных условиях схема будет реагировать на все.

В реальных промышленных условиях схема не реагирует ни на что, в разумных пределах конечно.

RA> Нет симметрирования для подавления синфазных помех,

Вход для измерения напряжения на резисторе симметричный.

RA> нет входного хорошего диф. усилителя.

Есть, причем очень хороший, внутри АЦП.

RA> Да и двухпроводная схема в реальных условиях не применяется - или 3х, RA> или 4х проводка.

Почему ты решил, что здесь двухпроводка? Обычно как раз в таком варианте используются 4-ре провода.

RA> Не помешала бы и защитная экранировка - в общем - ХиХ надо читать ;-)

Защитная - это активная? Явный перебор. Обычного экранированного провода достаточно, впрочем работает и без него синфазные и дифференциальные помехи промышленной частоты можно задавить средствами АЦП на 80 - 120 дБ.

RA> Так что основная задача - привести сигнал к ADC, дальше вообще делать RA> уже нечего.

Для АЦП данного класса приведение (нормирование) входных сигналов не требуется.

WBR, AVB

RA>> В реальных условиях схема будет реагировать на все.

AV> В реальных промышленных условиях схема не реагирует ни на что, в разумных AV> пределах конечно.

Это в каких? Магнитные наводки от силовых трансов, да еще с тиристорными коверторами дадут вольтовые наводки по цепи ТСП - вход ADC просто захлебнется. Кроме того - разрядность. Считаем - 1гр/(273+250) гр=0,0019 - ну пусть будет 9 разрядов. Помехи давить до 5/512=10мВ. Если просто вотнуть фильтры - они должны быть абсолютно индетичны по параметрам - иначе синфазка проскочит на входы.

RA>> Нет симметрирования для подавления синфазных помех,

AV> Вход для измерения напряжения на резисторе симметричный.

ага - а выход источника тока(напряжения)? Он тоже участвует в цепи.

RA>> нет входного хорошего диф. усилителя.

AV> Есть, причем очень хороший, внутри АЦП.

Захлебнется просто от сильной помехи - динамического диапазона по напряжению не хватит.

RA>> Да и двухпроводная схема в реальных условиях не применяется - или

AV> Почему ты решил, что здесь двухпроводка? Обычно как раз в таком варианте AV> используются 4-ре провода.

RA>> Не помешала бы и защитная экранировка - в общем - ХиХ надо читать ;-)

AV> Защитная - это активная? Явный перебор. Обычного экранированного провода AV> достаточно, впрочем работает и без него синфазные и дифференциальные помехи AV> промышленной частоты можно задавить средствами АЦП на 80 - 120 дБ.

Ну ка подави мне помехи, если на входе АЦП сигнал совсем около питания или земли, или размах помехи по + и - входам выходит за динамический диапазон ;-)

RA>> Так что основная задача - привести сигнал к ADC, дальше вообще делать RA>> уже нечего.

AV> Для АЦП данного класса приведение (нормирование) входных сигналов не AV> требуется.

Бог в помощь...

Привет!

Thu Aug 12 2004 03:15, Alexey V Bugrov wrote to Alexander Golov:

...

AVB>>> Чисто из практических соображений могу заметить, что Uст далеко AVB>>> не обязательно должно быть стабильным. Для 7708 я использовал AVB>>> просто питание системы (+5В с пульсациями 0.1в от импульсного AVB>>> источника питания),

AG>> Hу если у прибора стабилизированное питание и во время преобразования AG>> заметных скачков тока питания нет, то наверное можно.

AVB> Есть пульсации и по току потребления (динамическая индикация) и по AVB> напряжению (погрешность петли обратной связи в БП), причем весьма AVB> заметные (0.1В). АЦП их давит за счет CMRR. Hа точности измерения это не AVB> сказывается. Впрочем, в Ростест железка еще не ездила, но местные AVB> испытания проведены.

Я в специально ухудшенных условиях питания не экспериментировал, но по-моему опыту 16-разрядную точность трудно получить даже в идеальных условиях. Что-нибудь (помехи, связи, температурные воздействия) всё равно вызывает смещения и по сумме получается многовато.

...

AG>> У меня однажды проявилась заметная нелинейность после перекалибровки AG>> на разных уровнях REF (при дрейфе измеряемого сопротивления). AG>> Оказалось именно из-за динамического тока входа REF. С ростом ёмкости AG>> резко снижалась.

AVB> Интересный момент. Hадо будет понаблюдать. При этом напряжение на AVB> опорном резисторе меньше допустимого для АЦП не опускалось случайно?

Нет, оно наоборот несколько повышалось, но было далеко от рабочих границ.

AG>> Вообще, в прецизионных измерителях я сейчас предпочитаю Rоп измерять AG>> отдельным каналом, а на REF держать ИОH.

AVB> Hо в таком случае про подавление синфазных помех придется забыть и AVB> рассчитывать только на то, что их уровень исчезающе мал.

Если про помехи от датчика то там всё остаётся в силе. А по питанию -- я, естественно, запитываю датчики от того же малошумящего ИОН да ещё и с фильтром от пульсаций динамического тока REF (измерения, естественно, на переменке). На

Привет!

Thu Aug 12 2004 12:08, Rifkat Abdulin wrote to Alexander Golov:

...

AG>> Из АЦП хорошо подойдёт AD7790. Схема примитивная (защиту и фильтры AG>> не показываю):

AG>> ^ Uст. AG>> | AG>> *---------------> AIN+ AG>> | AG>> - AG>> | | ТСП-50 AG>> | | AG>> - AG>> | AG>> *---------------> AIN- AG>> | AG>> *------------*--> REF+ AG>> | | AG>> - ----- 0,1 мкФ AG>> | | Rоп ----- AG>> | | 1000 Ом | AG>> - +---*--> REF- AG>> | | AG>> --- ---

RA> В реальных условиях схема будет реагировать на все.

Нет, в реальных условиях эта схема вполне позволяет достигнуть на ТСП разрешения и инструментальной погрешности 0,1 С. Естественно, она требует добавления простых НЧ-фильтров, защиты от статики и т.п.

RA> Hет симметрирования для подавления синфазных помех,

Каким образом симметрирование чего-либо в данной схеме приведёт к подавлению синфазных помех?

RA> нет входного хорошего диф. усилителя.

Зачем здесь усилитель, если АЦП обеспечивает необходимую чувствительность?

RA> Да и двухпроводная схема в реальных условиях не применяется - или 3х, RA> или 4х проводка.

Причём тут 2-проводная? Ведь нарисована же 4-проводная!

RA> Hе помешала бы и защитная экранировка - в общем - ХиХ RA> надо читать ;-)

В этом у меня есть большие сомнения. Вместо эффективного экрана, можно получить хорошую антенну воткнутую внутрь измерительной схемы. А вот какого-либо практического смысла от этого для АЦП с попеременно сэмплирующими относительно земли входами я не нахожу.

RA> Так что основная задача - привести сигнал к ADC, дальше вообще делать RA> уже нечего.

Как раз эту конкретную задачу лёгко решает данный АЦП. Зато есть реальные проблемы правильного питания, ВЧ-фильтрации, термопар, развязки от цифровых узлов, компоновки и разводки платы.

PS: На мой взгляд, прежде чем раздавать столь обобщающие оценки, неплохо хотя бы в общих чертах изучить обсуждаемую матчасть.

Привет!

Thu Aug 12 2004 14:05, Rifkat Abdulin wrote to Alexey V Bugrov:

...

AV>> В реальных промышленных условиях схема не реагирует ни на что, в AV>> разумных пределах конечно.

RA> Это в каких? Магнитные наводки от силовых трансов, да еще с RA> тиристорными коверторами дадут вольтовые наводки по цепи ТСП - вход ADC RA> просто захлебнется.

"Вольтовые наводки" от магнитной связи? Ну разве что ты проложишь один сигнальный провод в десяти сантиметрах от токопровода, а парный в нескольких метрах. Ну так в этом странном варианте и какие-то отдельные дифф. усилители и симметрирующие схемы ничем не помогут.

RA> Кроме того - разрядность. Считаем - 1гр/(273+250) RA> гр=0,0019 - ну пусть будет 9 разрядов. Помехи давить до 5/512=10мВ.

Не знаю что ты там насчитал, а в моей схеме на один градус Цельсия приходится около 300 мкВ.

RA> Если просто вотнуть фильтры - они должны быть абсолютно индетичны по RA> параметрам - иначе синфазка проскочит на входы.

"Воткнуть" нужно только фильтры с частотой среза в мегагерцовой области. Никакого заметного смещения по постоянному току они не внесут, тем более трудно это представить для фильтров имеющих смысл при использовании совместно с АЦП ведущим попеременный сэмплингом линий. Остальная фильтрация -- built-in (изучай матчасть).

RA>>> Hет симметрирования для подавления синфазных помех,

AV>> Вход для измерения напряжения на резисторе симметричный.

RA> ага - а выход источника тока(напряжения)? Он тоже участвует в цепи.

Да, является источником напряжения для данной цепи.

RA>>> нет входного хорошего диф. усилителя.

AV>> Есть, причем очень хороший, внутри АЦП.

RA> Захлебнется просто от сильной помехи - динамического диапазона по RA> напряжению не хватит.

От какой помехи? Схему протекания тока можно увидеть?

...

AV>> впрочем работает и без него синфазные и дифференциальные помехи AV>> промышленной частоты можно задавить средствами АЦП на 80 - 120 дБ.

RA> Hу ка подави мне помехи, если на входе АЦП сигнал совсем около питания RA> или земли, или размах помехи по + и - входам выходит за динамический RA> диапазон ;-)

Синфазный сигнал на входе всегда будет около 2 В.

...

AV>> Для АЦП данного класса приведение (нормирование) входных сигналов не AV>> требуется.

RA> Бог в помощь...

Так не первый день замужем.

RA>> Кроме того - разрядность. Считаем - 1гр/(273+250) RA>> гр=0,0019 - ну пусть будет 9 разрядов. Помехи давить до 5/512=10мВ.

AG> Не знаю что ты там насчитал, а в моей схеме на один градус Цельсия приходится AG> около 300 мкВ.

Нет - я считал макс. допустимое значение сигнала помехи, приведенное ко входам, при котором регулирование даст хотя бы 2 гр.

RA>> Если просто вотнуть фильтры - они должны быть абсолютно индетичны по RA>> параметрам - иначе синфазка проскочит на входы.

AG> "Воткнуть" нужно только фильтры с частотой среза в мегагерцовой области.

? А как с 50-150-300 Гц помехами? Давить программно? Меня вот что смущает - ситуация, когда амплитуда сигналов синфазной помехи по входам даст выход за пределы диапазона напряжений входов ОУ. 2.5В на входе +

AG> Никакого заметного смещения по постоянному току они не внесут, тем более AG> трудно это представить для фильтров имеющих смысл при использовании совместно AG> с АЦП ведущим попеременный сэмплингом линий. Остальная фильтрация -- built-in AG> (изучай матчасть). Взаимно

AV>>> впрочем работает и без него синфазные и дифференциальные помехи AV>>> промышленной частоты можно задавить средствами АЦП на 80 - 120 дБ.

Если помехи не выходят за дин. диапазон вх. напряжений АЦП - иначе не задавит.

AG> Синфазный сигнал на входе всегда будет около 2 В.

??? "Бомба всегда падает в эпицентр своего взрыва" ;-). Чем у тебя так нормируется синфазный сигнал (с помехой, естественно)?

С Уважением

Привет!

Mon Aug 23 2004 10:18, Rifkat Abdulin wrote to Alexander Golov:

...

RA>>> Кроме того - разрядность. Считаем - 1гр/(273+250) RA>>> гр=0,0019 - ну пусть будет 9 разрядов. Помехи давить до 5/512=10мВ.

AG>> Hе знаю что ты там насчитал, а в моей схеме на один градус Цельсия AG>> приходится около 300 мкВ.

RA> Hет - я считал макс. допустимое значение сигнала помехи, приведенное ко RA> входам, при котором регулирование даст хотя бы 2 гр.

Вот я и говорю, что считал ты погоду в Африке. Для "2 гр", смещение на входе должно быть в другом порядке, т.е. на уровне 300 мкВ.

...

AG>> "Воткнуть" нужно только фильтры с частотой среза в мегагерцовой AG>> области.

RA> ? А как с 50-150-300 Гц помехами? Давить программно?

Может всё же взять почитать даташит? А также вообще про работу сигма-дельта АЦП?

RA> Меня вот что RA> смущает - ситуация, когда амплитуда сигналов синфазной помехи по входам RA> даст выход за пределы диапазона напряжений входов ОУ. 2.5В на входе + RA> 3В помехи - ОУ уже не будет давить помеху.

Я тебя уже прямо просил показать схему протекания тока твоей синфазной помехи. Ещё неплохо бы указать природу и энергетику. Пока я видел только упоминание про магнитную связь, совершенно неактульную в практике.

...

AG>> Hикакого заметного смещения по постоянному току они не внесут, тем AG>> более трудно это представить для фильтров имеющих смысл при использовании AG>> совместно АЦП ведущим попеременный сэмплингом линий. Остальная фильтрация AG>> -- built-in (изучай матчасть).

RA> Взаимно

Что взаимно? Я эту матчасть уже вдоль и поперёк изучил.

...

AG>> Синфазный сигнал на входе всегда будет около 2 В.

RA> ??? "Бомба всегда падает в эпицентр своего взрыва" ;-). RA> Чем у тебя так нормируется синфазный сигнал (с помехой, естественно)?

Синфазный сигнал приведённый ко входу определён схемой. Про то какие синфазные помехи ты собрался ловить на линии с пассивным датчиком на конце я до сих пор не могу услышать ничего внятного.