• 
• 

图1. 采用AD7780的电子秤系统（原理示意图：未显示所有连接）

图2. 采用AD7780的电子秤系统设置

如果采用4线式称重传感器，则不存在检测引脚，ADC基准电压引脚将与激励电压和地相连。这种配置中，由于存在线路电阻，激励电压与SENSE+之间将有压降，因此系统不是完全比率式。另外，低端上也会有线路电阻引起的压降。

 

AD7780具有单独的模拟电源引脚和数字电源引脚。模拟电源和数字电源彼此独立，因此AVDD和DVDD可以处于不同的电位。微控制器采用3.3 V电源。因此，DVDD也采用3.3 V电源供电。这样就无需外部电平转换，从而可以简化ADC与微控制器之间的接口。3.3 V数字电源可利用 ADP3303 稳压器产生。

有多种方法可以为该电子秤系统供电，例如：利用主电源总线，或者利用ADP3303 (3.3 V)。用5 V电压激励电子秤时，必须使用主电源总线。用3.3 V电压激励称重传感器时，可以使用主电源总线或ADP3303 (3.3 V)。ADP3303 (3.3 V)是一款低噪声稳压器。此外，按照ADP3303 (3.3 V)数据手册的建议，在稳压器输出端配有降噪电容。为优化电磁屏蔽，稳压器输出先经过滤波，然后再给AD7780和称重传感器供电。由于电源或接地层上的任何噪声都会给系统带来噪声，导致电路性能降低，因此必须用低噪声稳压器产生供给AD7780和称重传感器的电源。

如果使用灵敏度为2 mV/V的2 kg称重传感器，则激励电压为5 V时，来自称重传感器的满量程信号为10 mV。称重传感器具有相关失调电压或TARE。此TARE的幅度最高可达称重传感器满量程输出信号的50%。称重传感器还有最高可达满量程±20%的增益误差。一些客户利用DAC来消除或抵消TARE。如果AD7780采用5 V基准电压，则增益设置为128时，其模拟输入范围等于±40 mV。相对于称重传感器的满量程信号(10 mV)而言，AD7780的模拟输入范围较宽，这有利于确保称重传感器的失调电压和增益误差不会使ADC前端过载。

 

当输出数据速率为10 Hz时，AD7780的均方根噪声为49 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。

因此，以克(g)为单位表示的分辨率等于


无噪声分辨率等于



在实际操作中，称重传感器本身会引入一定的噪声。AD7780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3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（使用5 V激励电压）。软件计算的系统噪声为50 nV（均方根值），相当于30,300无噪声采样数或14.9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（单位为千克），体现出噪声的影响