Es un amplificador de ganancia programable (PGA) en ADC suficiente para obtener precisión

Bueno, comencemos con la especificación de su rango y precisión (y volvamos a algunas otras cosas más adelante):

5 gramos de una escala completa de 200 kg es un rango de factor de 200 / 0.005 = 40000 o, en otras palabras, es 1/40000 = 0.0025% . Ese es un orden bastante alto para no hacer ruido, por lo que necesitará algún tipo de rango, que aplique externamente. Solo amplificar el resultado de sus celdas de carga también amplificará el ruido, lo que aún le dará la necesidad de un ruido por debajo de 0.0025%.

No estoy diciendo que eso sea imposible, pero ciertamente es muy poco práctico. En tiempo de diseño y costo de los componentes.

Eso me lleva a un poco menos significativo entusiasmo, que parece tener. Puede obtener una precisión de "aproximadamente 1LSB", que, como usted dice, es de aproximadamente 3 g, pero solo con un buen promedio y una gran calibración. Los ADC siempre están ligeramente equivocados, se compensan un poco, son muy poco lineales y también pueden tener un poco de ganancia.

Si tiene la hoja de datos, mencionará los números de "no linealidad" y "error de compensación" y todos los demás, todos se combinan a través de matemáticas fantásticas para obtener una cantidad de confianza expresada en una cantidad de LSB. Yo, sin mirar las hojas de datos (porque estoy cansado después de un largo día), no esperaría mucho mejor que 5LSB. Eso significa que la medición se desactivará hasta 15 g como mínimo. Usted puede calibrarlo potencialmente, si tiene las herramientas. (EDIT: O como sugiere Olin, simplemente vaya para el ADC de 20bit + sigma / delta)

Esto me lleva a recomendarle que averigüe cuáles son las especificaciones de las celdas de carga en números más pequeños. Puedo imaginar fácilmente que las células se fabrican con una precisión de 50 g en una escala comercial, o incluso peor (250 g ni siquiera me sorprenderían). Lo que también significa que el fabricante dejó de observar las no linealidades y las corrigió en el proceso de fabricación una vez que se encontraban dentro de un rango de +/- 25 g.

Luego, se comparte la carga.

Si pones el peso en 4 celdas de carga y cada una puede manejar un máximo de 50 kg, ¿qué sucede si pones 200 kg, pero no EXACTAMENTE en el centro del cuadrado de las celdas? Más peso va a la más cercana al centro de masa. Por lo general, una báscula de 200 kg contendrá celdas de carga con una capacidad mínima de 100 kg cada una, si es una profesional.

Con respecto a la tensión de referencia:
No use un regulador simple de 3.3V, tienen un 5% de descuento, y si se trata de un tipo de conmutación CC / CC, también aumentarán la cantidad de ruido de HF, son la peor opción posible para un voltaje de referencia

El pin Vref de su procesador tampoco será muy preciso, ya que el procesador está diseñado para su procesamiento, no para referenciarlo. La referencia es solo un extra divertido que agregaron. En algunos casos, todavía pueden tener el mismo 5% de descuento que un regulador de 3.3V, especialmente sobre temperatura.

Si desea una alta precisión, obtenga una referencia de bajo ruido, estable y de alta precisión, ya sea de un circuito que use un tipo de dispositivo Zener programable, o simplemente comprando un chip para él desde Linear, TI o Analog Devices.

La única especificación importante que le falta es el rango de voltaje fuera de su celda de carga, con cualquier resistencia que pueda conectar a ella. A partir de eso, puede determinar la ganancia máxima sin recortar en el rango A / D.

Dado que la precisión es la especificación más importante, debe usar un convertidor A / D delta-sigma, ya que estos pueden ir a 20 bits o más. Tenga en cuenta que 20 bits es 16x más precisión que 16 bits.

Delta-sigma A / D tiene tanta resolución que a veces puedes permitirte transmitir pequeñas señales directamente sin ninguna ganancia. Esto evita el error de desplazamiento de los amplificadores, que puede ser significativo, incluso abrumador, con señales pequeñas. Algunos A / D tienen entradas diferenciales, por lo que posiblemente pueda conectarlos directamente a la celda de carga si realmente proporciona una salida de puente completa.

kg no es una unidad de fuerza, por lo que su tercera bala no tiene sentido. Sin embargo, solo puede agregar la fuerza máxima (no la masa) medida por varias celdas de carga para obtener el máximo total si la fuerza se distribuye uniformemente entre las celdas. Esta es una función de su diseño mecánico, pero incluso si se pretende equilibrar entre las celdas, sería prudente suponer un desajuste.