本應用筆記介紹了如何校準 CS5460A。它還簡要討論了偏移和增益校準的校準順序,以及最小化數字噪聲的校準技巧。
是否需要校準?
CS5460A 無需校準。CS5460A上電休息后,設備正常工作。這稱為活動狀態。收到“開始對話”命令后,CS5460A 無需校準即可執行測量。但是 CS5460A 的輸出總是受到各種校準寄存器內的值的影響。如果用戶不執行校準,則這些寄存器將包含默認值(增益 – 1.0 DC 偏移 = 0.0,AC 偏移 = 0)。盡管 CS5460A 可以在不執行偏移或增益校準的情況下使用,但在執行增益/偏移校準之前,讀數的 +/- 0.1%(相對于已知電壓和電流水平)的保證范圍將無效。
盡管 CS5460A 將始終表現出圖 3 中指定的線性度加變化容限,但該線性度所參考的確切參考電壓和電流水平會因樣品而異。如果不執行校準,這些電壓/電流參考電平會限制每個通道,大約等于圖 3 的“最大輸入”行中指定的電壓。但這些電壓會因部件而異。
任何給定的 CS5460A 樣品都必須進行校準,以確保保證的精度 = 線性度 + 樣品的變化能力,相對于電壓/電流通道輸入端的特定輸入電壓信號電平。每個通道的這些電壓/電流參考電平限制,大約等于圖 3 的“最大輸入”行中指定的電壓。
但這些電壓會因部件而異。任何給定的 CS5460A 樣品都必須進行校準,以確保保證的精度 = 線性度 + 樣品的變化能力,相對于電壓/電流通道輸入端的特定輸入電壓信號電平。每個通道的這些電壓/電流參考電平限制,大約等于圖 3 的“最大輸入”行中指定的電壓。但這些電壓會因部件而異。任何給定的 CS5460A 樣品都必須進行校準,以確保保證的精度 = 線性度 + 樣品的變化能力,相對于電壓/電流通道輸入端的特定輸入電壓信號電平。
例如,假設用戶使用跨 IIN +/- IIN- 引腳的校準信號電平 187.5 mV (DC) 在當前通道上運行 DC 增益校準序列(假設 PGA 增益設置為 10x)。執行此校準后,只要 IIN+ 和 IIN- 引腳上的輸入電壓為 187.5 mV (DC),就會獲得滿量程數字輸出代碼(瞬時電流寄存器中的 0x7FFFFF)。請注意,該電平約為(典型)最大可用輸入電壓范圍的 75%。在這種情況下,電流通道輸入范圍為 +/-250 mV DC。在這種情況下,保證 +/-0.1% 線性度 + 變化的電流通道輸入范圍將減少到 0.5 mV (DC) 和 187.5 mV (DC) 之間,這與圖 3 中指定的相反 [其中將轉換為 0 之間的電壓范圍。
另請注意,使用導致 CS5460A 將內部增益寄存器設置為小于 1 的值的校準信號電平將有效降低保證的“讀數的 +/-0.1%”線性度 + 變化范圍(以及精度范圍) RMS 計算結果和總能量結果。每當對 CS5460A 樣本執行直流增益校準(在任一通道上),同時施加的直流信號值小于單個樣本固有的最大差分直流輸入電壓電平時,就會發生這種情況。每當使用 RMS 值小于樣本固有最大交流輸入電壓電平 60% 的交流信號執行交流增益校準(在任一通道上)時,也會發生這種情況。
校準提示
為了最大限度地減少數字噪聲,用戶應該在讀取或寫入串行端口之前等待每個校準步驟完成。執行校準后,偏移和增益寄存器的內容可由系統微控制器讀取并存儲在外部,并記錄在內存中。當系統首次通電時,或當前通道上的增益范圍發生變化時,相同的校準字可以上傳到轉換器的偏移和增益寄存器中。
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