重量計

重量計と重量バランス向け IC / リファレンス・デザイン

設計上の考慮事項

重量計/ブリッジ・センサ

電子重量計は、多くの産業アプリケーションでいくつかの形状または形態で存在し、現在の食品産業では非常にありふれたものになっています。電子重量計のメーカーが、最高の精度と安定性を得るために、独自の ASIC を開発して、アナログ・フロント・エンドの性能をカスタマイズすることがあります。その一方で、最大 23 ビットの分解能を実現できる、標準的な製品を使用した設計アプローチもあります。これは、性能面でもカスタマイズしたソリューションと変わりありません。

重量計の設計における主要な課題は、入力換算ノイズ(RTI)を非常に低く抑えながら複数のロード・セルをサンプリングすることです。ADS1230、ADS1232、および ADS1234 は、このアプリケーションで必要とされる低い入力換算ノイズを達成します。もう 1 つの重要な要因は、時間と温度を対象とした、オフセット・ドリフトとゲインに関するアナログ回路の長期的な安定性です。これは、特に現実のセンサが、常に変化する温度に対してスパンとオフセット・エラーを持つためです。さらに、多くのブリッジ圧力センサは、加えられた力に対して非直線的な出力を提供します。ここでは、増幅した入力信号(シングルエンド入力か差動入力のいずれか)の精度を、長期間保証する必要があります。OPA335 や INA326 計測アンプのようなオートゼロ・アンプは、0.05μV/℃(OPA335)または 0.4μV/℃(INA326)というオフセット・ドリフトを達成して、これらの厳格な要件を容易に満たします。

ブリッジ・センサは、物理的な値を mV/V の範囲にある差動信号に変換します。これらのセンサは、金属厚膜、セラミック、またはピエゾ抵抗型とも呼ばれます。ただし、これらはいずれも、著しい非直線性、温度依存性、大きなオフセットとオフセット・ドリフトを持ちます。加えて、電気的なキャリブレーションと補正について注意する必要があります。ブリッジの励起と線形化の回路は、放物線の形状を持つ、ブリッジ圧力センサの非直線性に合わせて最適化されています。この線形化回路は、多くの場合、デジタルでプログラミングできますが、純粋なアナログ信号のコンディショニングについては、アナログ・シグナル・チェーンをチューニングする方法で対処します。それ以外の場合は、手動のトリミングを排除し、長期的な安定性を達成するために、キャリブレーション・パラメータを外付けの不揮発メモリに格納する必要があります。

MSP430 マイクロコントローラまたは TMS320C550x DSP は、計算およびシグナル・プロセッシングなどの機能、LCD ディスプレイおよびキーパッド制御などの使い易いユーザ・インターフェイス、さらに無線/有線通信とのインターフェイスを備えています。

技術資料

アプリケーション・ノート

アプリケーション・ノート (4)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
HTM 8 KB 2018年 8月 6日 0
HTM 8 KB 2018年 5月 10日 0
PDF 152 KB 2011年 11月 9日 0
HTM 8 KB 2011年 9月 30日 0

製品カタログ/ホワイト・ペーパー

ホワイト・ペーパー (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 336 KB 2007年 6月 14日 0

ブログ

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