Дифференциальный или несимметричный АЦП?

Практически нулевая польза от использования дифференциальных входов для вашего приложения. Предполагая, что датчик находится близко к uC, вы сможете получить почти идентичные результаты как с несимметричным, так и с дифференциальным сигналом, +/- пара младших разрядов.

Реальное преимущество дифференциальных сигналов заключается в длинных кабелях и шумных средах для повышенного подавления синфазного сигнала. Они также очень полезны при работе с очень слабыми сигналами. Обычный способ работы с датчиками, которые изменяют свое сопротивление в небольших количествах, такими как тензометрические датчики и датчики давления, заключается в использовании моста Уитстона.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Эта конфигурация сама по себе центрирует измерение в диапазоне АЦП.$V_+-V_-=V_{differential}$Важно максимально точно подобрать сопротивление по умолчанию. Любое отклонение от сопротивления по умолчанию будет отображаться как смещение при измерении.

Опять же, это делается потому, что:

1. изменения сопротивления очень малы
2. чаще всего датчики находятся далеко от оборудования сбора и обработки данных

Чтобы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ответить на вопрос, нам нужно знать, какие изменения сопротивления вы ожидаете увидеть. Если они малы — несколько процентов от базовой линии, правильным ответом будет конфигурация моста Уитстона и дифференциальный вход, показанный выше.

Нам также нужно знать, какой шум вы можете терпеть. Если сигнал большой, а шум вас не волнует, не имеет значения, что вы делаете.

В средних ситуациях все становится немного серее. Если сигнал проходит по длинному кабелю в среде с электрическими помехами, использование кабеля с витой парой и дифференциальной конфигурации обеспечит более чистый сигнал.

Наконец, если ваша устойчивость к шуму низкая, то, используете ли вы дифференциальную или одностороннюю конфигурацию, может быть не так важно, как предварительное усиление вашего сигнала, чтобы охватить почти весь диапазон АЦП.

Лучший подход состоит в том, чтобы выяснить, сколько битов эффективного разрешения вам нужно, а затем рассчитать, какое разрешение вы потеряете из-за шума (возможно, потребуется измерить, чтобы увидеть это), а затем спланировать, что вам нужно сделать, чтобы получить эти числа должны совпадать.

Как правило, если АЦП обеспечивает дифференциальный вход, он делает это для максимизации своих характеристик. Я только что просмотрел лист данных и не нашел слишком много информации о том, как по-разному подключать входы, и у меня есть опасения, что способ их подключения может быть неправильным и / или бесполезным.

Большинству (может быть, всем?) дифференциальным A2D требуется настоящий дифференциальный вход для достижения наилучшей производительности. Я бы подумал, что вам нужно вводить разностные сигналы, которые противофазны и сосредоточены вокруг половины Vref.

С другой стороны, входное сопротивление аналоговых входов довольно мало, и вы можете получить возможные ошибки при прямом подключении вашего датчика. Я призываю вас получить больше информации об АЦП, прежде чем переходить к разработке, которая может вас разочаровать.