CS1238 precíziós 24bites ADC modul kiegészítő TL431 feszültségreferenciával (mérlegcellához)

Leírás

A CS1238 mérlegcellához való 2 csatornás ADC modul egy kifejezetten precíziós mérlegelési és erőmérési feladatokra tervezett analóg-digitális átalakító megoldás, amely alacsony szintű, differenciális szenzorjelek nagy pontosságú feldolgozását teszi lehetővé. A modul központi eleme a CS1238 integrált áramkör, amelyet ipari és félipari mérőrendszerekben fejlesztettek ki olyan alkalmazásokhoz, ahol a mérési stabilitás, a zajtűrés és a hosszú távú megbízhatóság elsődleges szempont.

• A CS1238 egy 24 bites, beépített programozható erősítővel rendelkező ADC, amelyet Wheatstone-hidas mérlegcellák és más kisjelű differenciális szenzorok közvetlen mérésére terveztek.
• A CS1238 modul két független differenciális bemenettel rendelkezik, így több mérőpont vagy több mérlegcella jele is feldolgozható egyetlen ADC segítségével.

Mérnöki megközelítésből a CS1238 modul nem általános célú ADC, hanem feladatspecifikus mérőelektronika. A mérlegcellák tipikusan mikrovolt–millivolt tartományú jelet szolgáltatnak, amelyet hagyományos mikrokontrolleres ADC-kkel csak komoly külső erősítéssel és szűréssel lehetne mérni. A CS1238 ezt a problémát integrált módon oldja meg: a bemeneti jelek közvetlenül csatlakoztathatók, a belső erősítő és referencia pedig optimalizált a mérlegtechnikában megszokott terhelésekhez.

A kétcsatornás kialakítás különösen előnyös olyan rendszerekben, ahol:

• több mérlegcella dolgozik egy mechanikai rendszerben,
• differenciált mérésekre van szükség,
• redundáns vagy összehasonlító mérési logika készül,
• ipari vagy félipari mérőplatform épül.

A CS1238-at gyakran a HX711 „komolyabb alternatívájaként” említik. Míg a HX711 elsősorban hobbi és belépő szintű projektekben terjedt el, addig a CS1238-at sok esetben ipari mérlegekben, adagoló rendszerekben és tartálymérésekben alkalmazzák, ahol a hosszú távú drift, a zaj és a hőmérsékleti hatások kontrollja kritikus.

Ez a modul különösen jól illeszkedik olyan fejlesztésekhez, ahol a mérés nem pusztán demonstrációs célú, hanem valódi adatgyűjtésre, szabályozásra vagy ipari jellegű döntéstámogatásra szolgál.

Működése

A CS1238 egy nagyfelbontású, sigma-delta elven működő ADC, amely integrált programozható erősítőt tartalmaz. A differenciális bemenetek közvetlenül csatlakoztathatók a mérlegcellák Wheatstone-hídjához, így nincs szükség külső műveleti erősítőre.

A belső digitális szűrés csökkenti a hálózati és környezeti zajokat, míg az alacsony mintavételezési frekvenciák kifejezetten a stabil, rezgésmentes súlyméréshez optimalizáltak. A kommunikáció egyszerű, órajel és adatvonal alapú soros interfészen keresztül történik, amely könnyen illeszthető mikrokontrollerekhez.

Tippek

• Digitális mérlegek és mérőplatformok.
• Ipari adagoló és töltőrendszerek.
• Tartályszint- és terhelésmérés.
• Erőmérő és nyomatékmérő rendszerek.
• Oktatási projektek mérlegtechnika és szenzorfeldolgozás témában.
• IoT-alapú súly- és terhelésmonitorozás.

Műszaki jellemzők

• ADC típus: CS1238
• Felbontás: 24 bit
• Bemenetek: 2× differenciális csatorna
• Erősítés: beépített, programozható
• Mintavételezési frekvencia: kb. 10 Hz / 80 Hz
• Referencia: belső referencia
• Tápfeszültség: 2,7–5,5 V DC
• Áramfelvétel:
  • Működés közben: < 1,5 mA
  • Alvó módban: < 0,1 mA
• Áramfelvétel: alacsony, akkumulátoros rendszerekhez alkalmas
• Kompatibilitás: Arduino, ESP32, STM32
• Kommunikációs interfész: SPI (2-vezetékes, maximum 1,1 MHz sebességgel)
• Beépített oszcillátor: Igen, külső órajel nélkül is működik
• Referenciafeszültség: Beépített TL431, stabil 2,5V-os referencia
• Beépített hőmérséklet-érzékelő: Igen
• Működési hőmérséklet-tartomány: -40°C – +85°C
• Tárolási hőmérséklet: -55°C – +125°C

Mérési jellemzők

• Zajszint (PGA = 128x, 10 Hz): 25 nV
• Érzékenység: Nagy pontosságú bemeneti jelfeldolgozás
• Nemlineáris torzítás (INL): < 0,0015%
• Kimeneti adatsebesség:
  • 10 Hz
  • 40 Hz
  • 640 Hz
  • 1,28 kHz
• Túlterhelési védelem: Igen
• Nyúlásmérő cellákkal kompatibilis: Igen

Csatlakozás

Szitázva az áramköri lapon.

• Kommunikáció
  • GND – rendszerföld,
  • SCK – mérési eredmény (órajel),
  • DAT – mérési eredmény (adat),
  • Vcc – tápfeszültség (2.6V..5.5V).
• Mérőcella
  • SD – mérőcella GND,
  • A- – mérőcella negatív mérőjel,
  • A+ – mérőcella pozitív mérőjel,
  • B- – másodlagos/kompenzációs mérőcella negatív mérőjel,
  • A+ – másodlagos/kompenzációs mérőcella pozitív mérőjel,

Csomag

• 1x CS1238 mérő modul,
• 1x csatlakozó tüskesor-készlet.