采用AD7192的电子秤系统设计

　　当输出数据速率为4.7 Hz时，AD7192的均方根噪声为11 NV。无噪声采样数等于

　　其中系数6.6用来将均方根电压转换为峰峰值电压。

　　以克(G)为单位表示的分辨率等于

　　无噪声码分辨率等于

　　在实际操作中，称重传感器本身会引入一定的噪声。AD7192的漂移也会导致称重传感器发生一定的时间和温度漂移。为确定完整系统的精度，可以将该电子秤通过USB连接器与PC相连，然后利用LabView软件评估电子秤系统的性能。图4显示将1 Kg重物置于称重传感器上，并收集500次转换结果所测得的输出性能。软件计算的系统噪声为14 NV和98 NV(峰峰值)，相当于102,000无噪声采样数或16.6位无噪声码分辨率。

　　图3：500次采样所测得的输出码，体现出噪声的影响

　　图4：500次采样所测得的输出码，体现出噪声的影响

　　图4显示重量方面的性能。相对于500个码，输出的变化量为0.02克。因此，该电子秤系统的精度达到0.02克。

　　上图所示为连接称重传感器之后，从AD7192回读得到的实际转换结果。在实际操作中，电子秤系统会采用数字后置滤波器。在后置滤波器中另外执行均值计算会进一步提高无噪声采样数，但数据速率会降低。

　　常见变化

　　注意：本文的所有噪声规格均相对于PGA增益为128而言。

　　AD7192是一款高精度ADC，适用于高端电子秤。其它合适的ADC有AD7190 和 AD7191。AD7190与AD7192引脚兼容，但前者的均方根噪声略低。当输出数据速率均为4.7 Hz时，AD7190的均方根噪声为8.5 NV，AD7192的均方根噪声为11 NV。AD7191是一款引脚可编程器件，具有四种输出数据速率和四种增益设置。由于它具有引脚可编程性能，并且功能较少，因此易于使用。AD7191的均方根噪声与AD7192相同。

　　AD7799适用于中端电子秤。当输出数据速率为4.17 Hz时，其均方根噪声为27 NV。

　　AD7798、 AD7781和AD7780均适用于低端电子秤。AD7798与AD7799的功能组合相同。在4.17 Hz时，其均方根噪声为40 NV。AD7780和AD7781均有一路差分模拟输入，并且引脚可编程，输出数据速率可以为10 Hz和17.6 Hz，增益可设置为1或128。当输出数据速率为10 Hz时，均方根噪声为44 NV。

　　与其它高精度电路一样，必须采用适当的布局、接地和去耦技术。欲了解更多信息，请参考教程MT-031——“实现数据转换器的接地并解开AGND和DGND的谜团” ，以及教程MT-101——“去耦技术”。