取消
a/d器件和芯片是实现单片机数据采集的常用outer ring器件。a/d转换器的品种繁多、性能各异,在设计数据采集系统时,起先碰到的就是如何选择符合的a/d转换器以达到系统设计要求的问题。选择a/d转换器件需要考虑器件本身的品质和应用的场合要求,基本上,可以根据以下几个方面的指标选择一个a/d器件。
1、a/d转换器位数
a/d转换器位数的明确,应该从数据采集系统的静态精度和动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说,要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差,它是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。
量化误差与a/d转换器位数有关。一般把8位以下的a/d转换器归为低分辨率a/d转换器,9~12位的称为中分辨率转换器,13位以上的称为高分辨率转换器。10位a/d芯片以下误差较大,11位以上对减小误差并无太大贡献,但对a/d转换器的要求却提得过高。因此,取10位或11位是符合的。
由于模拟信号先经过测量装置,再经a/d转换器转换后才进行处理,因此,总的误差是由测量误差和量化误差共同构成的。a/d转换器的精度应与测量装置的精度相匹配。也就是说,一方面要求量化误差在总误差中所占的比重要小,使它不显着地扩大测量误;另一方面须根据目前测量装置的精度水平,对a/d转换器的位数提出恰当的要求。
目前,大多数测量装置的精度值不小于0.1%~0.5%,故a/d转换器的精度取0.05%~0.1%就可,相应的二进制码为10~11位,加上符号位,即为11~12位。当有额外的应用时,a/d转换器要求较多的位数,这时往往可采用双精度的转换方案。
2、a/d转换器的转换速率
a/d转换器从启动转换到转换结束,输出稳定的数字量,需要转换时间。转换时间的倒数就是每秒钟能完成的转换次数,称为转换速率。
明确a/d转换器的转换速率时,应考虑系统的采样速率。例如,如果用转换时间为100us的a/d转换器,则其转换速率为10khz。根据采样定理和实际需要,一个周期的波形需采10个样点,那么这样的a/d转换器较高也只有处理频率为1khz的模拟信号。把转换时间减小,信号频率可升高。
对一般的单片机而言,要在采样时间内完成a/d转换以外的工作,如读数据、再启动、存数据、重复计数等已经比较困难了。
3、采样/保持器
采集直流和变化比较缓慢的模拟信号时可不用采样保持器。对于其他模拟信号一般都要加采样保持器。如果信号频率不高,a/d转换器的转换时间短,即采样高速a/d时,也可不用采样/保持器。
4、a/d转换器量程
a/d转换时需要的是双极性的,有时是单极性的。输入信号较小值有的从0开始,也有从非零开始的。有的转换器提供了不同量程的引脚,只有正确使用,才能保证转换精度。
在使用中,影响a/d转换器量程的因素有:
量程变换和双极性偏置
双基准电压
a/d转换器里面比较器输入端的正确使用
5、满刻度误差
满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
6、线性度
实际转换器的转移函数与理想直线的较大偏移。
上海工军电子是一家专注于、及control领域产品的研发、生产、销售和服务的革新型企业;主要服务于军工、科研院所、中高的端装备制造行业;以应用advanced的技能为基础,坚持入口替代、行业营销、为用户提供产品及整体ag尊龙凯时的解决方案; 欢迎各行各业的朋友来电咨询。
咨询热线:021-54787713网址:http://www.shgongjunpower.com