【经验】简析温湿度显示器使用芯海高精度ADC CS1237-SO AD值问题处理

时间： 2023-02-26 来源：世强

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客户项目是一种温湿度显示器，想要把采集到的ADC值转换成mV级别的，要采集的是K型热电偶。热电偶的范围大概是：-1-9mV，配置是关闭内部参考电压（高精度ADC CS1237-SO无内部参考），采集频率10HZ，放大倍数128，通道A。CS1237-SO设计原理图如下：

计算公式：

转成mV级别的转换格式如下：

然而客户反馈说输入0V的时候计算不准。现在采集出来的电压差大概0.11mV，接的热电偶，输入0V采集上来是负值。如下图：

转换出来的结果是正还是负数，是根据AINP-AINN的数值来决定的。如果AINP是大于1.24V，转换出来的结果就是正的。需要先确认AINP这个引脚的电压，是不是硬件设计的达不到大于1.24V。

解决方法：

1、客户使用的是外部参考电压，原理图上REFOUT接到了2.48V，建议客户将此脚悬空试一下。

2、其影响ADC的测量误差有很多因素，需要逐一排查。首先确保读取AD值的时序是正确的。
需要排查的因素有以下几方面：传感器输出阻抗、模拟滤波回路、电源基准的初始误差，ADC的增益误差与零点误差，等等。

3、可进一步测试ADC外短失调误差（零点漂移）有多大，要校准下零点，输入信号为零ADC的失调误差可能往负偏。

测试结果：测输入零的时候ADC值是往负偏，大概-500左右，要把零点漂移校准才行。

校准算法：

测一个零点，再测一个满量程，公式：Y=KX+b

Y=KX+b，当x=0时，ADC码值不一定为零，所以要校准把偏移值加上或者减去，做校准算法。

b是零漂值，用来校准偏移误差，a用来校准增益误差。

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产品型号	品类	ENOB(Bits)	ADC Channel(diff)	INL(ppm)	AD Rate (Hz)	PGA	Interface	Power(mA)	Supply Voltage(V)	Package
CS1232-TS	高精度ADC	23.5	2	±6	10/80	1/2/64/128	2 lineSPI	3.4	2.8~5.5	TSSOP24