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浅谈AD5933阻抗测量芯片的作用及原理

1 ad5933芯片概述 1.1 主要性能 ad5933 是一款高精度的阻抗测量芯片,内部集成了带有12位,采样率高达1msps的ad转换器的频率发生器.这个频率发生器可以产生特定的频率来激励外部电阻,电阻上得到的响应信号被adc采样,并通过片上的dsp进行离散的傅立叶变换.傅立叶变换后返回在这个输出频率下得到的实部值r和虚部值i.这样就可以很容易的计算出在每个扫描频率下的傅立叶变换的模和电阻的相角. ad5933主要具有以下特性: 1 可编程的频率发生器,最高频率可达100khz 2 作为设备通过口和主机通讯,实现频率扫面控制 3 频率分辨率为27位(<0.1hz) 4 阻抗测量范围为100ω到10mω 5 内部带有温度传感器,测量误差范围为±2℃ 6 带有内部时钟 7 可以实现相位测量 8 系统精度为0.5% 9 可供选择的电源范围为2.7v到5v 10 正常工作的温度范围-40℃到+125℃ 11 16脚ssop封装 1.2 ad5933的引脚定义 图1给出了ad5933的封装图,

基于AD5933的高精度生物阻抗测量方案

其基本测量方式是通过体表电极向检测对象施加安全的激励电流，并使用体表电极检测相应的电压变化，获取相关信息。该方法具有无创、无害、廉价的优点。 生物电阻抗技术是利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。 目前针对生物阻抗测量系统的研究和文章很多，主要集中在对整个测量系统某组成部分的设计。显然，这些研究和设计工作均在某一方面对生物阻抗测量系统的精度提高做出了贡献，但是单一的方法对精度的提高有限，本文采用adi公司的高度集成的阻抗测量芯片ad5933设计了一种精度高的阻抗测量方法，利用比例测量，dft数字解调，软件校准和补偿四项技术，整体上提高了系统的测量精度。 比例测量方法 对电阻的测量，通常使用伏安法，生物阻抗测量也是基于伏安法的原理。即已知一个元件的电阻等于此元件两端的电压降与流过其电流的比值，rx=ux/ix。然而在实际测量中往往使用比例测量的方法，在被测回路中串入采样电阻rs，有ix=us/rs，因此：rx =ux/ix=rs×ux/us，这样就把电阻的测量转换成为两电压之比的测量，降低了对电压源us的准确度和稳定度的

ADI精确度量电容电阻的单芯片方案

的信号处理技术，能够实现传统模数转化器必须通过相当数量的分立元件才能达到的高水平精确处理。现存的电容、电阻感应运用技术由于历史原因，缺乏精确性，难以满足设计需求，adi的cdc和idc大大的改观了这个局面。对于高性能的传感应用仪器，这些产品是非常理想的选择。ad7745是adi在业界首创的单芯片、高精cdc。该产品在单芯片上内嵌了所有的cd转化功能，极大地降低了价格。与传统的多芯片解决方案比起来，ad7745可称得上是业界最高精度的提供了电容接口的传感器，非常适用于工业、医疗仪器以及自动传感器。ad5933则是单芯片idc，它融合了dds（直接数字频率合成）、adc（模数转化）、数字信号处理等技术，能够为精确度量电阻提供简洁、综合的解决方案。ad5933适用于医疗、生物以及工业化设备等。ad7745, ad7746、ad7747标志了adi cdc专业的高精sigma-delta技术，同时结合了24-bit解决方案，体现了5af/hz的低噪性能以及不大于1ma的低能耗。其主要特点包括：高性能、24bit、sigma-delta的模数转化；低噪、低压漂；温度感应器；时钟；标度；兼容i2c的接口系列…

阻抗测量方法在传感器技术中的应用

项既复杂又费时的工作，需要不可或缺的电子学知识以便优化电路设计。 设计的电路必须能在有用的范围内以要求的分辨率产生频率扫描。在许多电化学系统中必须避免采集到的数据受到电化学工艺本身的干扰。所以通常采用小的ac信号，并且还很重要的一点就是不能在系统中引入dc电位差，因为它会导致进一步的电化学反应。然后必须用adc采集系统对激励频率的响应。在有些设计中需要两个adc分别用于捕获激励信号和响应信号。这是很复杂的，因为需要两个adc同步采样以便检测出信号之间的相位变化。 ad5933就是一种典型的集成电路芯片，它提供可编程频率扫描发生器和集成的adc，该adc可以与激励频率一起工作来获取响应信号。另外，整个系统必须保持线性。换句话说就是系统的总带宽必须足够而且信号大小也要足够才能得到好的测量结果，但是信号又不能太大以至于超过adc或其它元件的量程而引起失真。因为待测元件阻抗范围通常未知，所以通常最开始需要做一些反复试验来优化系统并且确保它的线性特性。将响应信号转换为数字形式后，通常将数字信号送入计算机进行下一步的分析。 最新的解决方案，例如ad5933，在送

阻抗测量方法在传感器技术中地应用

。这通常是一项既复杂又费时的工作，需要不可或缺的电子学知识以便优化电路设计。 设计的电路必须能在有用的范围内以要求的分辨率产生频率扫描。在许多电化学系统中必须避免采集到的数据受到电化学工艺本身的干扰。所以通常采用小的ac信号，并且还很重要的一点就是不能在系统中引入dc电位差，因为它会导致进一步的电化学反应。然后必须用adc采集系统对激励频率的响应。在有些设计中需要两个adc分别用于捕获激励信号和响应信号。这是很复杂的，因为需要两个adc同步采样以便检测出信号之间的相位变化。 ad5933就是一种典型的集成电路芯片，它提供可编程频率扫描发生器和集成的adc，该adc可以与激励频率一起工作来获取响应信号。另外，整个系统必须保持线性。换句话说就是系统的总带宽必须足够而且信号大小也要足够才能得到好的测量结果，但是信号又不能太大以至于超过adc或其它元件的量程而引起失真。因为待测元件阻抗范围通常未知，所以通常最开始需要做一些反复试验来优化系统并且确保它的线性特性。将响应信号转换为数字形式后，通常将数字信号送入计算机进行下一步的分析。 最新的 解决方案，例如ad5933，在送给计算

AD5933: 1 MSPS，12 bit阻抗转换器和网络分析器

　　AD5933是一种高精密度的阻抗转换器系统解决方案，结合了一个片内的频率发生器和一个12 bit, 1 MSPS的ADC。该频率发生器允许用一个已知的频率去激励一个外部复数阻抗。该阻抗的响应信号被片内的ADC采样，然后由片内的DSP引擎进行FFT处理。F...

基于AD5933的高精度生物阻抗测量方案

　　其基本测量方式是通过体表电极向检测对象施加安全的激励电流，并使用体表电极检测相应的电压变化，获取相关信息。该方法具有无创、无害、廉价的优点。

　　生物电阻抗技术是利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理...

ADI精确度量电容电阻的单芯片方案

能够实现传统模数转化器必须通过相当数量的分立元件才能达到的高水平精确处理。现存的电容、电阻感应运用技术由于历史原因，缺乏精确性，难以满足设计需求，adi的cdc和idc大大的改观了这个局面。对于高性能的传感应用仪器，这些产品是非常理想的选择。 ad7745是adi在业界首创的单芯片、高精cdc。该产品在单芯片上内嵌了所有的cd转化功能，极大地降低了价格。与传统的多芯片解决方案比起来，ad7745可称得上是业界最高精度的提供了电容接口的传感器，非常适用于工业、医疗仪器以及自动传感器。 ad5933则是单芯片idc，它融合了dds（直接数字频率合成）、adc（模数转化）、数字信号处理等技术，能够为精确度量电阻提供简洁、综合的解决方案。ad5933适用于医疗、生物以及工业化设备等。 ad7745, ad7746、ad7747标志了adi cdc专业的高精sigma-delta技术，同时结合了24-bit解决方案，体现了5af/hz的低噪性能以及不大于1ma的低能耗。其主要特点包括：高性能、24bit、sigma-delta的模数转化；低噪、低压漂；温度感应器；时钟；标度；兼容i2c的接

阻抗测量方法在传感器技术中的应用

通常是一项既复杂又费时的工作，需要不可或缺的电子学知识以便优化电路设计。 设计的电路必须能在有用的范围内以要求的分辨率产生频率扫描。在许多电化学系统中必须避免采集到的数据受到电化学工艺本身的干扰。所以通常采用小的ac信号，并且还很重要的一点就是不能在系统中引入dc电位差，因为它会导致进一步的电化学反应。然后必须用adc采集系统对激励频率的响应。在有些设计中需要两个adc分别用于捕获激励信号和响应信号。这是很复杂的，因为需要两个adc同步采样以便检测出信号之间的相位变化。 ad5933就是一种典型的集成电路芯片，它提供可编程频率扫描发生器和集成的adc，该adc可以与激励频率一起工作来获取响应信号。另外，整个系统必须保持线性。换句话说就是系统的总带宽必须足够而且信号大小也要足够才能得到好的测量结果，但是信号又不能太大以至于超过adc或其它元件的量程而引起失真。因为待测元件阻抗范围通常未知，所以通常最开始需要做一些反复试验来优化系统并且确保它的线性特性。将响应信号转换为数字形式后，通常将数字信号送入计算机进行下一步的分析。 最新的解决方案，例如ad5933，在送给计

阻抗测量方法在传感器技术中的应用

通常是一项既复杂又费时的工作，需要不可或缺的电子学知识以便优化电路设计。 设计的电路必须能在有用的范围内以要求的分辨率产生频率扫描。在许多电化学系统中必须避免采集到的数据受到电化学工艺本身的干扰。所以通常采用小的ac信号，并且还很重要的一点就是不能在系统中引入dc电位差，因为它会导致进一步的电化学反应。然后必须用adc采集系统对激励频率的响应。在有些设计中需要两个adc分别用于捕获激励信号和响应信号。这是很复杂的，因为需要两个adc同步采样以便检测出信号之间的相位变化。 ad5933就是一种典型的集成电路芯片，它提供可编程频率扫描发生器和集成的adc，该adc可以与激励频率一起工作来获取响应信号。另外，整个系统必须保持线性。换句话说就是系统的总带宽必须足够而且信号大小也要足够才能得到好的测量结果，但是信号又不能太大以至于超过adc或其它元件的量程而引起失真。因为待测元件阻抗范围通常未知，所以通常最开始需要做一些反复试验来优化系统并且确保它的线性特性。将响应信号转换为数字形式后，通常将数字信号送入计算机进行下一步的分析。 最新的解决方案，例如ad5933，在送给计

“秀方案，分田地”——半导体厂商分区域抢占医疗设备市场

术，实际上便携式的医疗电子仪器不需要有线的连接，医院病人的监护可以便携式，解决不需要的导线连接。” 除了小型化、便携式的发展方向，医疗产品还往更高性能和更高精度方向发展，针对这样的发展趋势，adi把握的则是医疗保健领域中的各种精确测量难题，例如成像、病人监护和大众保健等领域面临的温度精密测量、非接触式容性感应等。比如在自动外部除颤计量估算、脂肪度分析等应用中，常见的一种测量是皮肤阻抗测量，这对正确挽救患者生命起到关键性的作用，adi医疗保健部门技术总监tom o’dwyer介绍的一款ad5933高精密度的阻抗转换器系统解决方案，结合了一个片内的频率发生器和一个12位、1msps的adc解决了从电容到数字和从阻抗到数字直接转换的复杂而困难的信号处理难题。 而在fpga厂商这边，似乎各家的侧重点略有不同。actel一直强调自己基于flash工艺的fpga能提供高可靠性、低功耗解决方案，认为actel的特点在便携式医疗设备上应用上，并强调自己特有的基于flash工艺的可靠性，因为flash晶体管不会随意翻转，即使有瞬态翻转，但瞬态过了以后会恢复正常。而赛灵思则重点推出了其在ct、

AD5933/34功能框图

ad5933/34功能框图 ad5933是一种高精密度的阻抗转换器系统解决方案，结合了一个片内的频率发生器和一个12 bit, 1 msps的adc。该频率发生器允许用一个已知的频率去激励一个外部复数阻抗。该阻抗的响应信号被片内的adc采样，然后由片内的dsp引擎进行fft处理。fft运算返回实部（r）和虚部（i）的数据字，从而可以方便地计算出阻抗。 阻抗幅度和相位采用下列公式很容易计算出来: 幅度 = √ r2 + i2 相位 = tan-1 (i/r) 为了测量实际的实数阻抗值z(w)，通常要进行一次频率扫描。可以计算出每个点的阻抗，这样就可以产生一条频率与幅度的关系曲线图。 来源:偶藕

大家帮我看看，看看这种消除电容表引线误差的方法是否可行？

sharks,computer00老兄，你们的ad5933得相位测量搞定了吗？很想知道ad5933得相位测量是怎样校准的，数据手册上好像也只讲了阻抗的校准方法。另外，我想把ad5933的输出幅度减小到+/-20mv以下，再施加到一个网络中（该网络是个特殊网络，必须满足交流扰动的幅度小于+/-20mv）是否可行，另外通过添加直流偏置把它的输出由单极性变成双极性再施加到网络上会不会影响测量结果，请指教，先谢过了！！！！

老乡，快来看看我搞的“简易网络分析仪”

老乡，快来看看我搞的“简易网络分析仪” 前几天拿到ad5933的样片，经过几天的艰苦努力，终于搞得差不多了，嘿嘿。 ad5933则是单芯片idc，它融合了dds（直接数字频率合成）、adc（模数转化）、数字信号处理等技术，能够为精确度量电阻提供简洁、综合的解决方案。ad5933适用于医疗、生物以及工业化设备等。该芯片的相关说明：http://xurixin.ic37.com/companynewsview.asp?id=5947&newsid=3945我使用89s52模拟i2c，读取和写入参数。89s52通过串口跟pc通信，接受pc端发过来的命令及返回数据给pc。pc端软件使用vb编写。软件启动时可自动检查com1和com2是否已连接设备。软件端可以设置参数，如起始频率，扫描步进频率，输出电压等。参数设置好之后，就可以开始扫描分析了。根据读回来的数据，计算出阻抗和相位，然后绘出阻抗-频率及相位-频率曲线。下面是几个测试的图片。这个东东需要对不同的频率点和阻抗点进行校准，但我这里偷了一些懒，所以弄出来的不太准确^_^图1：一个100uh的色环电感跟一个0.01uf的电容并联网络从

AD5933做的简易网络分析仪(改进版)

ad5933做的简易网络分析仪(改进版)上次用ad5933做的阻抗分析仪，没有做相位校准，这个周末刚好有空，就翻出来继续改了改代码，添加了一些功能进去，现在使用起来比以前方便多了，速度也快了很多。使用前用参考电阻校准,然后就可以测试阻抗了.以前发过的帖子：http://bbs.21ic.com/club/bbs/showessence.asp?id=6741&page=2注: 图中兰色的线是阻抗的模,绿色的线是阻抗的相角.竖直的红线是光标.图1 用10k电阻校准后的阻抗图图2 10nf电容测试结果图3 30pf电容测试结果图4 开路测试结果图5 10nf电容跟47uh电感并联的阻抗图（图中的计算结果是根据10nf电容计算得到的电感值）图6 另一张开路测试结果 * - 本贴最后修改时间：2006-11-19 1:28:19 修改者：computer00

求教

求教我是跟着圈圈大哥一路到这的哈哈,现在想请教各位,哪位有ad5933芯片使用说明的中文翻译版......请帖给我或发我邮箱,谢谢.....在下的邮箱是ellaster1984@163.com

请问，在哪里可以搞到『高精度电阻，电容』？

楼上的，请问你是不是在搞ad5933（or ad5934）？我以前搞过这个东东，做阻抗分析。当时随便标定了下，太烦琐了^_^如果你也是搞这个的话，可以来看看我以前搞的：http://www.21icbbs.com/club/bbs/showannounce.asp?v=&id=1749474