高精度多路信號(hào)采集(編輯修改稿)
2025-05-14 13:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 本壓力傳感器具有很高的靈敏度、線性度和穩(wěn)定性，另外還有過載能力強(qiáng)和溫度補(bǔ)償功能。為了使用本壓力傳感，對它進(jìn)行性能測試。將它接上透明的水管，用水柱高做壓力，用高靈敏度數(shù)字萬用表測量電壓，傳感器接上12V 電壓，可以用以下等式來表示： ()式中△P 是液管輸入口與輸出口之間的壓力差，△P=P1P2, K1是比例常數(shù)，即在圖中的斜率。為了提高傳感器的靈敏度，本設(shè)計(jì)采用了一個(gè)儀表放大電路。圖中使R1=R2=R3=R4=R5=R6， 放大電路的輸入端接壓力傳感器的輸出，其輸出接一個(gè)8位的ADC轉(zhuǎn)換器。該放大電路的增益可以用以下等式來表示： ()式中，Av 是放大電路增益，所以有 ()在上式中令 K= Av?K1 , Vo 是放大電路輸出電壓。結(jié)合等式 ，， ，流過導(dǎo)液管的液體的體積流量和所對應(yīng)的電壓有以下關(guān)系： ()由等式可以清楚地看出體積流量與放大電路輸出電壓的平方根成正比。在單位時(shí)間內(nèi)，當(dāng)流體從輸入管流過節(jié)流管到輸出管時(shí)，兩個(gè)取壓管內(nèi)流體體積流量存在差值，這時(shí)RV1， RV5阻值發(fā)生了變化，引起電壓檢測表VOLTS電壓值的變化，這個(gè)電壓值經(jīng)放大電路放大送到A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)單片機(jī)處理輸?shù)絃CD顯示出來。在單位時(shí)間內(nèi)，當(dāng)流體從輸入管流過節(jié)流管到輸出管時(shí)，兩個(gè)取壓管內(nèi)流體體積流量存在差值，這時(shí)RV1， RV5阻值發(fā)生了變化，引起電壓檢測表VOLTS電壓值的變化，這個(gè)電壓值經(jīng)放大電路放大送到A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)單片機(jī)處理輸?shù)絃CD顯示出來。三、A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器功能介紹AD574A是美國模擬數(shù)字公司（Analog）推出的單片高速12位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下： 分辨率：12位 非線性誤差：小于177。1/2LBS或177。1LBS 轉(zhuǎn)換速率：25us 模擬電壓輸入范圍：0—10V和0—20V，0—177。5V和0—177。10V兩檔四種 電源電壓：177。15V和15V 數(shù)據(jù)輸出格式：12位/8位 芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式 AD574A的引腳說明： [1]. Pin1(+V)——+5V電源輸入端?！ 2]. Pin2()——數(shù)據(jù)模式選擇端，通過此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線是12位或8位輸出?！ 3]. Pin3()——片選端?！ 4]. Pin4(A0)——字節(jié)地址短周期控制端。與端用來控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。須注意的是，端TTL電平不能直接+5V或0V連接。 [5]. Pin5()——讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端?！ 6]. Pin6(CE)——使能端?！ ‖F(xiàn)在我們來討論AD574A的CE和A0對其工作狀態(tài)的控制過程。在CE=CS/=0同時(shí)滿足時(shí)，AD574A才會(huì)正常工作，在AD574處于工作狀態(tài)時(shí)，當(dāng)=0時(shí)A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)=1是進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出。和A0端用來控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。A00時(shí)，啟動(dòng)的是按完整12位數(shù)據(jù)方式進(jìn)行的。當(dāng)A0=1時(shí)，按8位A/D轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行。當(dāng)=1，也即當(dāng)AD574A處于數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，A0和控制數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)的格式。當(dāng)=1時(shí)，數(shù)據(jù)以12位并行輸出，當(dāng)=0時(shí)，數(shù)據(jù)以8位分兩次輸出。而當(dāng)A0=0時(shí)，輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高8位，A0=1時(shí)輸出A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低4位，這四位占一個(gè)字節(jié)的高半字節(jié)，低半字節(jié)補(bǔ)零。其控制邏輯真值表見表1。 [7]. P
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