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150度測井AD轉(zhuǎn)換器

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a/d 轉(zhuǎn)換器即模數(shù)轉(zhuǎn)換器，或簡稱 adc，通常是指一個將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。 通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為一個輸出的數(shù)字信號。由于數(shù)字信號本身不具有實(shí)際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為可轉(zhuǎn)換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。所以量化的階梯數(shù)也必須適當(dāng)，可以根據(jù)所需的信噪比（S/N）確定。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)是轉(zhuǎn)換的精度，通常用輸出的數(shù)字信號的位數(shù)的多少表示。轉(zhuǎn)換器能夠準(zhǔn)確輸出的數(shù)字信號的位數(shù)越多，表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號的能力越強(qiáng)，轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。

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量化與編碼

數(shù)字信號不僅在時間上是離散的，而且在幅值上也是不連續(xù)的。任何一個數(shù)字量的大小只能是某個規(guī)定的小數(shù)量單位的整數(shù)倍。為將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在A/D轉(zhuǎn)換過程中，還必須將取樣-保持電路的輸出電壓，按某種近似方式歸化到相應(yīng)的離散電平上，這一轉(zhuǎn)化過程稱為數(shù)值量化，簡稱量化。該顯示界面包含了時域信息（其示出了集中于轉(zhuǎn)換器工作范圍內(nèi)的偏置正弦波）、一個富里葉變換（指示了頻譜誤差分量）和詳細(xì)的表列讀數(shù)。量化后的數(shù)值后還需通過編碼過程用一個代碼表示出來。經(jīng)編碼后得到的代碼就是A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量。

量化過程中所取小數(shù)量單位稱為量化單位，用△表示。它是數(shù)字信號低位為1時所對應(yīng)的模擬量，即1LSB。

在量化過程中，由于取樣電壓不一定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在誤差，此誤差稱之為量化誤差，用ε表示。量化誤差屬原理誤差，它是無法消除的。A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，各離散電平之間的差值越小，量化誤差越小。

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現(xiàn)在很多MCU 都內(nèi)置A/D，即可以使用電源電壓作為其基準(zhǔn)電壓，也可以使用外部基準(zhǔn)電壓。如果將電源電壓作為基準(zhǔn)電壓使用的話，假設(shè)該電壓為5V，則對3V 輸入電壓的測量結(jié)果為：（輸入電壓/基準(zhǔn)電壓）×255＝（3/5）×255＝99H。顯然，如果電源電壓升高1%，則輸出值為（3/5.05）×255＝97H。模擬信號由傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大送入AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由數(shù)字電路進(jìn)行處理，再由DA轉(zhuǎn)換器還原為模擬量，去驅(qū)動執(zhí)行部件。實(shí)際上典型電源電壓的誤差一般在2~3%，其變化對A/D 的輸出影響是很大的。