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              發(fā)布時(shí)間:2021-09-04 14:59  

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              模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的過程被稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)稱A/D(Analog to Digital)轉(zhuǎn)換;完成模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路被稱為 A/D 轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱 ADC(Analog to Digital Converter)。 數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的過程稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換, 簡(jiǎn)稱 D/A(Digital to Analog)轉(zhuǎn)換;完成數(shù)模轉(zhuǎn)換的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱DAC(Digital to Analog Converter)。模擬信號(hào)由傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),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(dòng)執(zhí)行部件。從數(shù)學(xué)觀點(diǎn)來看,非線性積分誤差等于在代碼X-1的非線性微分誤差加上代碼X和代碼X-1的非線性微分誤差平均值。為了保證數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性, AD轉(zhuǎn)換器和DA轉(zhuǎn)換器必須有足夠的轉(zhuǎn)換精度。同時(shí),為了適應(yīng)快速過程的控制和檢測(cè)的需要,AD轉(zhuǎn)換器和 DA轉(zhuǎn)換器還必須有足夠快的轉(zhuǎn)換速度。因此,轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度乃是衡量 AD轉(zhuǎn)換器和 DA轉(zhuǎn)換器性能優(yōu)劣的主要標(biāo)志。



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              雙積分型 AD 轉(zhuǎn)換器若與逐次逼近型 AD 轉(zhuǎn)換器相比較,因有積分器的存在,積分器的輸出只對(duì)輸入信號(hào)的平均值有所響應(yīng),所以,它突出優(yōu)點(diǎn)是工作性能比較穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng);由式以上分析可以看出,只要兩次積分過程中積分器的時(shí)間常數(shù)相等,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果與 RC 無關(guān),所以,該電路對(duì) RC 精 度的要求不高,而且電路的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。雙積分型 AD 轉(zhuǎn)換器屬于低速型 AD 轉(zhuǎn)換器,一次轉(zhuǎn)換時(shí)間在 1~2ms ,而逐次比較型 AD 轉(zhuǎn)換器可達(dá)到 1 m s 。量化誤差(QuantizingError)由于AD的有限分辯率而引起的誤差,即有限分辯率AD的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無限分辯率AD(理想AD)的轉(zhuǎn)移特性曲線(直線)之間的很大偏差。不過在工業(yè)控制系統(tǒng)中的許多場(chǎng)合,毫秒級(jí)的轉(zhuǎn)換時(shí)間已經(jīng)足足有余,雙積分型 AD 轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)正好有了用武之地。



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              A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制(或十進(jìn)制)數(shù)的位數(shù)來表示。它說明A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力。150度AD轉(zhuǎn)換器北京啟爾特科技新到一批150度、175度、210度高溫AD轉(zhuǎn)換器,種類繁多,各種型號(hào)溫度檔都有,歡迎廣大石油測(cè)井單位用戶來電咨詢,提供具體參數(shù)要求,我司有專門的工程師提供選項(xiàng)參考。從理論上講,n位輸出的A/D轉(zhuǎn)換器能區(qū)分2n個(gè)不同等級(jí)的輸入模擬電壓,能區(qū)分輸入電壓的值為滿量程輸入的1/2n。在輸入電壓一定時(shí),輸出位數(shù)愈多,分辨率愈高。例如A/D轉(zhuǎn)換器輸出為8位二進(jìn)制數(shù),輸入信號(hào)值為5V,那么這個(gè)轉(zhuǎn)換器應(yīng)能區(qū)分出輸入信號(hào)的電壓為19.53mV。



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              隨著科技的飛速發(fā)展、高分辨率的數(shù)模混合電路的應(yīng)用不斷深入,電路設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜,精度越來越高,所以AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)就成了儀器儀表及各種測(cè)量控制系統(tǒng)的難點(diǎn)。以低輸出電阻、瞬間大輸出電流、高壓擺率、快速建立時(shí)間滿足ADC內(nèi)部采樣保持電路快速準(zhǔn)確采樣的需求---好的運(yùn)放組成的跟隨器可以滿足這個(gè)要求,注意這個(gè)跟隨器不是一般的運(yùn)放,得根據(jù)ADC的質(zhì)量高低做出準(zhǔn)確的選擇。本系統(tǒng)來源于儀器儀表的溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用、低溫漂的模擬、數(shù)字器件,輔以52系列單片機(jī)為控制器,以復(fù)雜可編程邏輯器件 CPLD (Comp lex Programmable Array Logic)為頻率測(cè)試的硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了高分辨率、低線性誤差的AD轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。通過本設(shè)計(jì)掌握、低漂移的AD轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方法, CPLD的設(shè)計(jì),以及52系列單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)及軟件編程。



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