工程师百问百答——测试与测量方法以及解决方案

【问】

复阻抗测量方案能否用于毫欧级别的阻抗测量？

【答】

这个方案达不到那个精度，可以用来功能检测

【问】

如何测量工作中的电子设备输入阻抗

【答】

一般用阻抗分析仪，安捷伦和Keithley都有相关产品

【问】

请问有没有近红外水分测试的参考方案可供我们设计参考。

【答】

在ADI中文网站有相关红外气体检测和双光路光学检测可以作为参考

【问】

我想问一下,如果装在汽车上,汽车的震动会不会影响倾斜角的检测?

【答】

振动会影响倾角的测量，因为加速度计本身没发分别加速度变化是由振动引起的，还是由于重力的分量引起的，但是倾角变化一般是非常低频的分量，而振动是较高频率的分量，所以可考虑通过滤波的方法来解决部分振动的问题。

【问】

电路的输入输出阻抗为什么用网络分析仪测量很不准确？用哪种仪器可以测量得比较准确呢？

【答】

网络分析仪应该是很精确的测试方法了，你也可以考虑使用阻抗分析仪器，具体可以和相关仪器厂商的AE联系

【问】

想更多了解MEMS陀螺和加速度计方面的应用案例

【答】

MEMS陀螺和加速度的应用领域非常广泛，比如汽车上的安全气囊，手机中的动感游戏，家庭医疗中的运动健康监测，航模中的平稳控制，机器人的导航等等，MEMS陀螺和加速度计具体都能监测什么类型的运动可以访问如下链接：http://www.analog.com/en/mems-sensors/mems-inertial-sensors/products/index.html

【问】

您好，我想问下，对于电子秤测量方案，如果使用的传感器精度有限的话，还能通过后面电路或者程序来挽回么，如果可以的话，能CN0216方案为例详细讲一下具体方法么？

【答】

ADC内部数字滤波器可以解决大部分的噪音问题，软件算法还可以进一步提高这一点。如果传感器本身的温漂和时漂比较大，后面的电路是很难处理掉的

【问】

我想学习MEMS陀螺芯片原理，能不能更详细讲解陀螺芯片电路应用实例？

【答】

可以观看ADI录制的陀螺仪工作原理介绍：http://videos.analog.com/video/1887604901001/-----/

【问】

在电子称方案中ADC用AD7190和用分立元器件搭的3积分计数器作为ADC转换器有什么优势,现在国内上海耀华和梅特勒-托利多都是自已搭可用精度可以达到10万分之一

【答】

采样速度，线性度，漂移用SD ADC方案都会更好，AD7190是集成性很高的芯片。你提到的这两家客户也是ADI的SD ADC的客户

【问】

我想了解低频阻抗测试以及匹配设计解决方案

【答】

AD5933的内部框图和demo板就是你需要的相关内容

【问】

技术新人，测试工作干啦好几年，对低频阻抗的测试和准确性都有一定的疑问，不知道贵公司的测试精度的准确度有多高？

【答】

ADI的精密芯片以此著称，很多知名的精密仪器里中不乏ADI的芯片

【问】

ADI的产品能否在车载环境下，实时监测车辆的倾角？谢谢！

【答】

在运行状态下，一般是结合加速度计和陀螺仪来做动态倾角判断，ADI有各种满足车规标准的加速度计和陀螺仪，比如ADW22293，ADXL312，ADXL313，ADXRS620，ADXRS810等

【问】

什么是双轴加速度计？怎样倾斜测量?

【答】

请在ADI网上搜索AN-1057和CN0189，这两篇文档里有详细介绍。

【问】

微量（50g左右）产品高精度（正负公差0.002g）的自动即时测量系统。包装流水线上使用，测量电子称是否可以做到呢？

【答】

这个要看传感器和流水线的速度，AD7176-2是一款可以解决1Khz传感波形，万分之一精度的芯片

【问】

双轴加速度计是否可实现方位角测量？如果可以，是否有对应解决方案的实例？

【答】

不可以，方位角的测量一般需要用陀螺仪，方位角的变化不会引起重力分量的变化。

【问】

在这个研讨会的“内容介绍”中多处出现遇到“挑战”一 词。那么我想问的是是什么“挑战”？是这些传感器本身就不“具备这些功能”或技术“还不成熟”还是电路“设计困难”还是在“跨领域”里面应用时需要特别的 理论所带来的挑战？，如果都不是，那何来的挑战呢？还是应用资料中没有介绍应该介绍的功能或性能呢？如果不是非功能应用也会有困难(挑战)吗？？？

【答】

本次研讨会中的挑战主要指分离方案带来的系统复杂性或系统性能难以提升，阻抗测试的方案和称重方案就是为了解决这两个挑战或者问题产生的

【问】

目前最好的阻抗测量方法是什么？

【答】

这是个系统的问题，针对不同应用有不同的方法。建议参考一下安捷伦的那篇著名的阻抗测试应用文档

【问】

1. 1.在电子称方案中采集到ADC数据如何做滤波算法（防风吹显示跳变不稳）？ 2.AD5933/4是否可以用来测PT100或PT1000温度（测温范围：-40~150度，分辨率要求：0.1度，可以通过软件来校正温度精度）？

【答】

ADC内部用的SINC滤波器处理，特点是相比白噪音滤波器速度提高了，也抑制低频噪音。在噪音引起的跳变方面有出色的表现。 PT100/ PT1000测量，ADI有AD7793这种ADC内部集成电流源的方案，可以作为参考

【问】

哪能找到AD5933的模拟前端扩展范围的应用电路?ADI提供吗?

【答】

http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-1252.pdf

【问】

能不能提供一些这种精密电路布线方面的建议？

【答】

要点是：数字模拟各走各的区域，虽然最后他们是要联通的

【问】

比如精密电压信号测量的

【答】

如果信号非常小甚至小于uV级别，设计上guarding ring也是需要做的事情

【问】

在使用加速度计时,该如何滤掉震动产生的噪音呢

【答】

以简单的平滑滤波器为例，它就是个一阶的低通滤波器，作用像积分器一样。比如震动是一个100Hz的正弦波，那么只要加速度计正确的测到这个正弦波，你再通过软件滤波的方法，就可以将其滤去。在有些情况下，震动会引起加速度计超量程的情况，这样加速度计没法正确记录震动波形，再通过软件滤波的时候，会引起一定的偏移。

【问】

AD7799和AD7790/1主要的区别在哪?

【答】

采样率，输入通道，内部集成的增益倍数

【问】

双轴加速度计进行倾斜测量,是否存在非线性 问题?

【答】

请参考AN-1057来了解利用加速度计测倾角的误差源。说道非线性，一般器件的非线性主要表现在接近满量程的时候，而对于只需要+/-1g量程来测倾角的应用来说，非线性误差基本可以忽略。

【问】

AD5933用于高于10M的阻抗测量需要外部增加哪些电路？

【答】

过于高阻的测量，外部的I/V电路是必须的。用以检测流经DUT之后的微小电流

【问】

MEMS加速度计的优势有哪些?

【答】

小体积（3mm x 3mm），低功耗(ADXL362, 270nA)，耐高温(ADXL206, 175C)，耐冲击（10000g）等。

【问】

AD5933分辨不了,怎么办?

【答】

微小电阻部分可以自己搭建更精密的电流源和检测电路，电池内阻测量的网上方案可以先了解一下

【问】

AD5933的demo板上有模拟前置范围调整电路吗?可测的阻抗范围多大?

【答】

有的，范围可以到Mohm级别

【问】

有角度分辨0.05度的方案吗

【答】

要看实际的使用条件，如果考虑全温范围，长期稳定性等，0.05度较难达到，目前ADIS16209和ADIS16210的标称精度是0.1度。

【问】

您好，我想问下，CN0216方案的精度可以到0.05g，对2KG量程就是40000分之一，那么对称重传感器的要求是怎么样的?传感器的分辨率应该是多少呢

【答】

理论上不应该比这个差，如果比这个差，瓶颈就在传感器了

【问】

AD5933做液体的电导率监测可以吗?

【答】

如果精度在1%这个level，是可以用AD5933实现的

【问】

凝血的阻抗范围有多大?

【答】

这部分阻抗和探笔的距离也有关系，控制这个长度达到AD5933的测试范围，就可以得到血液阻抗随时间的patten，再做模式识别

【问】

MEMS可以用于倾斜角度,0.1度精度的测量吗?

【答】

可以，ADXL203就可以达到。当然也有集成了ADXL203，直接提供角度输出的器件，比如ADIS16209和ADIS16210。

【问】

ADI有无高精度的倾角测量方案?

【答】

ADI提供分立的器件ADXL203、ADXL362、ADXL350，ADXL345等，用户可以自己用他们搭建倾角测量方案，CN0189是基于ADXL203的倾角设计方案。ADXL362，ADXL350，ADXL345等的评估板也提供倾角测量的demo。当然，ADI也有直接输出倾角的传感器，比如ADIS16201， ADIS16203，ADIS16209，ADIS16210等。

【问】

纯水阻抗测试:10Ω ---18.5MΩ AD5933DEMO板能做到吗?? AD5933 12bit精度 1/4096 18MΩ分辨10Ω需21bit范围呀???? 10/18000000

【答】

精度达不到那么高，AD5933的系统范围可以做到，但精度是在1%这个级别