浅谈CS5460A偏移和增益校准的校准顺序

本应用笔记介绍了如何校准 CS5460A。它还简要讨论了偏移和增益校准的校准顺序，以及最小化数字噪声的校准技巧。

是否需要校准？

CS5460A 无需校准。CS5460A上电休息后，设备正常工作。这称为活动状态。收到“开始对话”命令后，CS5460A 无需校准即可执行测量。但是 CS5460A 的输出总是受到各种校准寄存器内的值的影响。如果用户不执行校准，则这些寄存器将包含默认值（增益 – 1.0 DC 偏移 = 0.0，AC 偏移 = 0）。尽管 CS5460A 可以在不执行偏移或增益校准的情况下使用，但在执行增益/偏移校准之前，读数的 +/- 0.1%（相对于已知电压和电流水平）的保证范围将无效。

尽管 CS5460A 将始终表现出图 3 中指定的线性度加变化容限，但该线性度所参考的确切参考电压和电流水平会因样品而异。如果不执行校准，这些电压/电流参考电平会限制每个通道，大约等于图 3 的“最大输入”行中指定的电压。但这些电压会因部件而异。

任何给定的 CS5460A 样品都必须进行校准，以确保保证的精度 = 线性度 + 样品的变化能力，相对于电压/电流通道输入端的特定输入电压信号电平。每个通道的这些电压/电流参考电平限制，大约等于图 3 的“最大输入”行中指定的电压。

但这些电压会因部件而异。任何给定的 CS5460A 样品都必须进行校准，以确保保证的精度 = 线性度 + 样品的变化能力，相对于电压/电流通道输入端的特定输入电压信号电平。每个通道的这些电压/电流参考电平限制，大约等于图 3 的“最大输入”行中指定的电压。但这些电压会因部件而异。任何给定的 CS5460A 样品都必须进行校准，以确保保证的精度 = 线性度 + 样品的变化能力，相对于电压/电流通道输入端的特定输入电压信号电平。

例如，假设用户使用跨 IIN +/- IIN- 引脚的校准信号电平 187.5 mV （DC） 在当前通道上运行 DC 增益校准序列（假设 PGA 增益设置为 10x）。执行此校准后，只要 IIN+ 和 IIN- 引脚上的输入电压为 187.5 mV （DC），就会获得满量程数字输出代码（瞬时电流寄存器中的 0x7FFFFF）。请注意，该电平约为（典型）最大可用输入电压范围的 75%。在这种情况下，电流通道输入范围为 +/-250 mV DC。在这种情况下，保证 +/-0.1% 线性度 + 变化的电流通道输入范围将减少到 0.5 mV （DC） 和 187.5 mV （DC） 之间，这与图 3 中指定的相反 ［其中将转换为 0 之间的电压范围。

另请注意，使用导致 CS5460A 将内部增益寄存器设置为小于 1 的值的校准信号电平将有效降低保证的“读数的 +/-0.1%”线性度 + 变化范围（以及精度范围） RMS 计算结果和总能量结果。每当对 CS5460A 样本执行直流增益校准（在任一通道上），同时施加的直流信号值小于单个样本固有的最大差分直流输入电压电平时，就会发生这种情况。每当使用 RMS 值小于样本固有最大交流输入电压电平 60% 的交流信号执行交流增益校准（在任一通道上）时，也会发生这种情况。

校准提示

为了最大限度地减少数字噪声，用户应该在读取或写入串行端口之前等待每个校准步骤完成。执行校准后，偏移和增益寄存器的内容可由系统微控制器读取并存储在外部，并记录在内存中。当系统首次通电时，或当前通道上的增益范围发生变化时，相同的校准字可以上传到转换器的偏移和增益寄存器中。

编辑：hfy