利用內(nèi)置PGA的24位Σ-Δ型ADC AD7190實現(xiàn)精密電子秤參考設(shè)計

一、電路功能及優(yōu)勢

本電路為電子秤系統(tǒng)，采用超低噪聲、低漂移、內(nèi)置PGA的24位Σ-Δ型ADC AD7190。該器件將大多數(shù)系統(tǒng)構(gòu)建模塊置于芯片內(nèi)，因此能夠簡化電子秤設(shè)計。

在4.7 Hz至4.8 kHz的完整輸出數(shù)據(jù)速率范圍內(nèi)，AD7190均能保持良好的性能，可用于以較低速度工作的電子秤系統(tǒng)，以及料斗秤等較高速電子秤系統(tǒng)。  

圖1

二、電路描述

AD7190提供集成式電子秤解決方案，可以直接與稱重傳感器接口。只需在模擬輸入端采用一些濾波器，在基準(zhǔn)電壓引腳上配置一些電容等外部元件，以滿足電磁屏蔽(EMC)要求。來自稱重傳感器的低電平信號由AD7190的內(nèi)置PGA放大。該P(yáng)GA經(jīng)過編程，以128的增益工作。AD7190的轉(zhuǎn)換結(jié)果送至微控制器，將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為重量并顯示在LCD上。

圖2所示為實際的測試設(shè)置。為實現(xiàn)最佳系統(tǒng)性能，該測試設(shè)置使用一個6線式稱重傳感器。除激勵、接地和2個輸出連接外，6線式稱重傳感器還有2個檢測引腳。這些檢測引腳分別與惠斯登電橋的高端和低端相連。因此，盡管線路電阻會引起壓降，但仍能精確測量該電橋上產(chǎn)生的電壓。此外，AD7190具有差分模擬輸入，接受差分基準(zhǔn)電壓。稱重傳感器差分SENSE線路與AD7190基準(zhǔn)電壓輸入端相連，可構(gòu)成一個比率式配置，既不受電源激勵電壓的低頻變化影響，也無需精密基準(zhǔn)電壓源。如果采用4線式稱重傳感器，則不存在檢測引腳，ADC基準(zhǔn)電壓引腳將與激勵電壓和地相連。這種配置中，由于存在線路電阻，激勵電壓與SENSE+之間將有壓降，因此系統(tǒng)不是完全比率式。另外，低端上也會有線路電阻引起的壓降。

圖2