error de ADC para mediciones de bajo voltaje

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La aplicación es un sensor de corriente de lado alto para un dispositivo que funciona con baterías. La corriente extraída de la batería pasa a través de una resistencia en derivación, la tensión a través de la resistencia es amplificada por un INA, cuya salida ingresa en un ADC (ADS1262 ). Una MCU recupera los resultados de la conversión y los envía a una computadora para su análisis.

Probé el circuito generando una corriente [0 A - 1.5 A] a través de la resistencia de derivación (pasos de 0.01 A desde 0 A hasta 0.1 A, luego pasos de 0.1 A). De acuerdo con el valor de la resistencia y la amplificación, esto da un rango de voltaje [0 V - 4.3 V] en la entrada del ADC, que tiene una referencia de 5 V. Calibre el ADC antes de la prueba (desplazamiento y ganancia, respectivamente, a la corriente de entrada mínima y máxima). Para cada paso actual, registré 100 resultados de conversión del ADC sincronizados con tantas muestras de un DMM de mesa (Agilent 3606) para la verdad básica. Luego calculé el error promedio para cada paso. Como se muestra a continuación, el error absoluto entre la corriente generada y la medida se reduce linealmente al aumentar la entrada. Con una entrada de 1,5 A, el error es el más pequeño (alrededor de 50 μA).

¿Porquéesmayorelerrorparaentradasmáspequeñas?EsperociertanolinealidaddeADC,peroenelrangodeppm,novariosporciento.VerifiquéquelaentradadelADCesdehecholineal,porloqueestecomportamientonoprovienedelaetapadeamplificación.¿EsunapropiedadgeneraldelosADCoesespecíficademicircuito?

(Estofuepartedeun pregunta anterior , donde di más detalles sobre el proyecto. Sin embargo, no creo que los detalles sean relevantes aquí. Esto otra pregunta muestra una curva de error muy similar a la mía, pero utilizaron un MOSFET para la detección de corriente y su característica no era lineal, para empezar. no me ayuda mucho.)

    
pregunta Kasdonchu

2 respuestas

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Tendrá mucha suerte si puede usar los 50 mV inferiores de un ADC como punto de calibración. Por lo general evito los 50 mV inferiores y superiores del rango citado debido a la pendiente de ganancia y los problemas de desplazamiento cero.

De hecho, parece que está calibrando con 0 voltios alimentados en la entrada, pero probablemente obtendrá el mismo valor de salida digital "cero" con tal vez +20 mV alimentado en la entrada.

Calibraría justo por debajo del máximo y por encima del mínimo para garantizar el error más bajo para la mayor parte del rango.

    
respondido por el Andy aka
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Para carga cero, ¿el INA puede generar 0 V fuera? Con las compensaciones, es posible que deba generar un voltaje negativo que no puede, a menos que tenga un suministro negativo.

    
respondido por el jp314

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