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D转换实现的高精度数据采集系统

发布时间:2020-06-30 19:05:40 阅读: 来源:中和缓蚀剂厂家

摘 要:本文介绍了利用80C196KB片上集成的A/D模块完成了高精度的数据采集系统。系统硬件上考虑了输入模拟信号的接口电路,软件上采用了四字节的浮点运算,并对非标准的参考电压进行了修正,最后通过实验对结果的精度进行了进一步的提高。系统最终对直流电压信号测量的相对误差在0.5%以内,绝对误差不超过0.02V。关键词:80C196KB;A/D转换;浮点运算;电压测量

本文引用地址:前言80C196KB是MCS-96系列产品中的采用CHMOS工艺的器件,其片内集成了A/D转换模块,包括一个8通道的模拟多路开关,一个采样和保持电路以及一个10位的逐次逼近A/D转换器。充分利用80C196KB的片上A/D转换资源即可以简化硬件,降低成本,又简单容易实现。国内供货也相对容易。本文就是利用80C196KB的片上A/D转换完成了数据采集系统。

系统的硬件结构本系统以80C196KB为核心,进行了必要的扩展。系统结构框图如图1所示。键盘用于输入及功能选择,LCD用于显示测量结果,RAM用于存储采集的数据和处理的数据。另外,因为80C196KB本身不带ROM,所以要扩展外部ROM作为程序存储器。A/D转换接口电路80C196KB模拟输入端的外部电路应根据应用的需要来设计,它的好坏直接影响变换器的性能。在设计外部电路时,应当考虑到输入端的泄漏电流、采样电容的大小以及多路开关的串联电阻等重要因素。80C196KB模拟输入端的等效电路如图2所示。V为外加信号源,Rs为信号源内阻,外部输入信号必须通过Ri才能对采样电容Cs充电。输入端的泄漏电流为Ix。就80C196KB而言,。在模拟信号的输入端外接一个足够大的电容可以降低信号源内阻的影响。80C196KB片内采样电容约为2pF,外接一个0.005mF(2048

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