單芯片解決方案的高精度數(shù)字化電子秤你值得擁有
盡管在需要時(shí)可以使用一個(gè)外部時(shí)鐘源,但是 ADS1232/4 的高精度板上振蕩器無(wú)需使用一個(gè)外部振蕩器或晶振即可工作。ADS1232/4 的所有控制均由一些專(zhuān)門(mén)引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)消除對(duì)所有寄存器進(jìn)行編程的需要,這種架構(gòu)極大地簡(jiǎn)化了軟件開(kāi)發(fā)。最后,通過(guò)一種簡(jiǎn)單的只讀接口可以輕松檢索 ADC 的數(shù)據(jù)輸出。由于 TI 混合信號(hào)工藝的高密度容量,ADS1232 能夠適合于 24 引腳超薄緊縮型小外形封裝 (TSSOP),而 ADS1234則采用 28 引腳 TSSOP。為了更好地說(shuō)明 ADS1232/4 的性能,圖 3 顯示了一個(gè) 10 秒間隔的輸出讀數(shù),其數(shù)據(jù)速率為 10 (SPS),PGA 增益系數(shù)為 128,參考電壓為 5V 橋接激發(fā)電壓。左軸以最低位 (LSB) 為單位顯示了 ADS1232/4 的輸出讀數(shù),而右軸則以 nV 為單位顯示了該輸出讀取。均方根 (rms) 噪聲僅為 17nV,峰至峰噪聲僅為 110nV。回過(guò)頭再去看一下前面提到的那個(gè) 5V 激發(fā)電壓的 4mV/V 負(fù)載單元實(shí)例,ADS1232 在同該負(fù)載單元一起使用時(shí),會(huì)提供超過(guò) 180,000 計(jì)數(shù)的內(nèi)部精度,并且無(wú)需額外的組件或者輸出數(shù)據(jù)的后處理。ADS1232/4 的噪聲將會(huì)以數(shù)據(jù)速率、PGA 和參考電壓函數(shù)的形式而變化,注意到這一點(diǎn)非常重要。
圖 3 ADS1232 噪聲性能
作為對(duì)電子秤設(shè)計(jì)人員的一種幫助,TI 還開(kāi)發(fā)出一種使用 ADS1232 的電子秤參考設(shè)計(jì),即 ADS1232REF。圖 4 顯示了其結(jié)構(gòu)圖。ADS1232 作為該設(shè)計(jì)的核心,直接將電子秤負(fù)載單元信號(hào)數(shù)字化。MSP430 微控制器可收集 ADS1232 數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng) LCD 顯示,對(duì)來(lái)自交換機(jī)的用戶(hù)輸入進(jìn)行譯碼,并通過(guò)一個(gè) USB 連接同一臺(tái)可選 PC 進(jìn)行通信。圖5 突出顯示了該電路板的幾個(gè)關(guān)鍵元件。用戶(hù)將負(fù)載單元連接至指示的連接器。跳線(xiàn)可以在 ADS1232 輸入的前面繞過(guò)可選 RC 濾波器。可以將參考電壓在一個(gè)外部激發(fā)電壓或模擬電源之間進(jìn)行切換。電源由一個(gè)外部 DC 電源提供。在獨(dú)立模式下,主控制開(kāi)關(guān)控制整個(gè)運(yùn)行。然后,MSP430 將用戶(hù)選擇的數(shù)據(jù)顯示在 LCD 上。在 PC 模式下,USB 接口允許使用一臺(tái) PC 來(lái)控制運(yùn)行,并將數(shù)據(jù)輸出顯示在 PC 的顯示器上。
圖 5 ADS1232REF 電子秤參考設(shè)計(jì)
總之,在各種應(yīng)用中電子秤正變得越來(lái)越流行。負(fù)載單元也許是最為常見(jiàn)的重量傳感器,其輸出的信號(hào)極小,要將這種小信號(hào)精確地測(cè)量出來(lái)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
ADS1232 和 ADS1234 提供了單芯片解決方案,使電子秤設(shè)計(jì)人員可以輕松快速地開(kāi)發(fā)出一種小型低成本高性能的電子秤。ADS1232REF 參考設(shè)計(jì)允許用戶(hù)使用自己的負(fù)載單元來(lái)對(duì) ADS1232 進(jìn)行性能評(píng)估,并作為完整電子秤設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
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