3 AD7677在系统中的应用
利用一片AD7677、一个驱动器和一个光电耦合器即可构成一个16位、最高采样频率可达1 MHz,每组最大采样数为32 kHz的数据采集系统。影响采集系统性能的参数很多,归纳起来主要有以下4个方面:
(1)基准电压当采样转换时,AD7677以基准电压作为参考电压,所以基准电压的稳定性决定了测量的稳定性。这里选择低噪声、低温漂、超高精度的电压基准器件ADR421来提供基准电压,其输入电压为12 V,输出电压为2.5 V。图4给出基准电压参考电路。
(2)采样控制脉冲由外部提供采样脉冲,其最高频率应小于1 MHz,,这里根据要求,采用8 MHz有源晶体振荡器,经32倍分频后提供采样脉冲,其采样频率最终选择250 kHz。
(3)模拟输入信号由低噪声、低漂移、高性能运算放大器实现缓冲、放大及阻抗变换,并进行适当的滤波,按输入信号的大小自动切换放大量程。
(4)单端输入变双端输入信号采集系统一般都采用单端信号输入。为了提高共模抑制比,常常需要将单端信号变成双端差分输入。图5给出单端输入变双端输入电路。
在采集系统中已根据试验设置A/D转换模式.单片机只需控制何时采样及实时处理采样数据即可。单片机等待采样命令,当接到命令后,打开A/D转换器的中断,片选A/D转换器开始采集数据,通过设置软件计数器中的数值控制采集点数,这样既容易改变测量模块的参数,也容易使系统升级。将每次采集数据保存到片外RAM进行数据处理。
4 结语
在装置中,配合使用AD7677与量程切换电路,实现了直流电压在O~10 V、直流电流在4~40 mA范围内的自动测量。在测量直流电压或电流时,由于测量量程的范围不同。而且不同的量程系差也不一致,所以补偿系数也有区别.需要在编制程序时分别考虑。测量电流与测量电压的子程序流程基本相同,只是在计算真实值时,公式稍有区别。在设计数据处理计算中,采用平均值数字滤波方法,使得该装置的测量精度达到0.01%以上,线性度达到0.005%。由此可见,AD7677型A/D转换器不仅能够满足设计要求.而且可得到进一步推广应用。