本电路为选用 AD7780构建的电子秤体系。AD7780是一款引脚可编程、低功耗、低漂移24位Σ-Δ型ADC,内置PGA,选用内部时钟。该器材将大多数体系构建模块置于芯片内,因而能够简化电子秤规划。该器材的典型功耗仅为330 μA,合适一切低功耗或电池供电运用。AD7780还供应省电形式,不履行转化时,用户能够堵截对桥式传感器的供电,并使该器材进入省电形式,然后延伸电池运用时间。
运用内置PGA的24位Σ-Δ型ADC AD7780完成电子秤规划
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图1. 选用AD7780的电子秤体系(原理示意图:未显现一切衔接) |
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电路描绘
AD7780供应一种集成式电子秤解决方案,能够直接与称重传感器接口。只需在模仿输入端用一些滤波器,在基准电压引脚上装备一些电容等外部元件,便可满意电磁屏蔽(EMC)要求。来自称重传感器的低电平信号由AD7780的内置PGA扩大。该PGA通过编程,以128的增益作业。AD7780的转化成果通过USB接口送至PC,由PC将数字信息转化为分量。
运用内置PGA的24位Σ-Δ型ADC AD7780完成电子秤规划
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图2. 选用AD7780的电子秤体系设置 |
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图2所示为实践的测验设置。为完成最佳体系功能,该测验设置运用一个6线式称重传感器。除鼓励、接地和2个输出衔接外,6线式称重传感器还有2个检测引脚。这些检测引脚别离与惠斯登电桥的高端和低端相连。因而,虽然线路电阻会引起压降,但仍能准确丈量该电桥上发生的电压。此外,AD7780具有一路差分模仿输入,承受差分基准电压。称重传感器差分SENSE线路与AD7780基准电压输入端相连,可构成一个比率式装备,不受电源鼓励电压的低频改变影响,假如选用4线式称重传感器,则不存在检测引脚,ADC基准电压引脚将与鼓励电压和地相连。这种装备中,因为存在线路电阻,鼓励电压与SENSE+之间将有压降,因而体系不是彻底比率式。别的,低端上也会有线路电阻引起的压降。
AD7780具有独自的模仿电源引脚和数字电源引脚。模仿电源和数字电源互相独立,因而AVDD和DVDD能够处于不同的电位。微控制器选用3.3 V电源。因而,DVDD也选用3.3 V电源供电。这样就无需外部电平转化,然后能够简化ADC与微控制器之间的接口。3.3 V数字电源可运用ADP3303 稳压器发生。
有多种办法能够为该电子秤体系供电,例如:运用主电源总线,或许运用ADP3303 (3.3 V)。用5 V电压鼓励电子秤时,有必要运用主电源总线。用3.3 V电压鼓励称重传感器时,能够运用主电源总线或ADP3303 (3.3 V)。ADP3303 (3.3 V)是一款低噪声稳压器。此外,依照ADP3303 (3.3 V)数据手册的主张,在稳压器输出端配有降噪%&&&&&%。为优化电磁屏蔽,稳压器输出先通过滤波,然后再给AD7780和称重传感器供电。因为电源或接地层上的任何噪声都会给体系带来噪声,导致电路功能下降,因而有必要用低噪声稳压器发生供应AD7780和称重传感器的电源。
假如运用灵敏度为2 mV/V的2 kg称重传感器,则鼓励电压为5 V时,来自称重传感器的满量程信号为10 mV。称重传感器具有相关失调电压或TARE。此TARE的起伏最高可达称重传感器满量程输出信号的50%。称重传感器还有最高可达满量程±20%的增益差错。一些客户运用DAC来消除或抵消TARE。假如AD7780选用5 V基准电压,则增益设置为128时,其模仿输入规模等于±40 mV。相对于称重传感器的满量程信号(10 mV)而言,AD7780的模仿输入规模较宽,这有利于保证称重传感器的失调电压和增益差错不会使ADC前端过载。