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主流儀表放大器芯片學習詳解(1):AD620 六

作者: 時間:2012-11-01 來源:網(wǎng)絡 收藏

1.5 A/D轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)

  前面提到STC12C5A60S2是一款具有A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機,具有使用方便、簡單、功能多等特點,其A/D轉(zhuǎn)換最快只需90個時鐘周期(和其工作頻率有關(guān)),本系統(tǒng)采用其實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。

  STC12C5A60S2 將P1口作為8路A/D轉(zhuǎn)換輸入接口,在使用時只需將其設置為模擬接口,通過設置相應寄存器,便可完成A/D轉(zhuǎn)換,不使用的管腳還仍可當普通管腳使用。本系統(tǒng)實現(xiàn)一路輸入信號的A/D轉(zhuǎn)換,因此只需設置一路即可,在本系統(tǒng)中使用P1.0口作為信號輸入口。本系統(tǒng)實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的原理如圖5所示。

  主流儀表放大器芯片學習詳解(1):AD620 六

  1. 6 后續(xù)工作

  在AD完成后,還需進行數(shù)據(jù)分析,一般可以通過通信口(一般采用串口)發(fā)送給上位機,通過上位機對數(shù)據(jù)進行處理。根據(jù)具體系統(tǒng)的不同特點,數(shù)據(jù)處理方法也不盡相同,在此不做詳細討論。

  本系統(tǒng)對不同大小的信號進行A/D轉(zhuǎn)換后,獲取到了一系列實際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù),如表1所示。

  主流儀表放大器芯片學習詳解(1):AD620 六

通過Excel對A/D數(shù)據(jù)進行曲線繪制,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器具有較好的線性度。如圖6所示。

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  2 實際應用

  上文較詳細的討論了小信號的調(diào)理,A/D轉(zhuǎn)換,及其處理方法,下面通過實例介紹其具體應用。

  電阻應變片作為一種傳感元件,常用來監(jiān)測物體形變,一般將應變片貼在構(gòu)件側(cè)點上,構(gòu)件受力后由于測點發(fā)生應變,電阻發(fā)生變化,產(chǎn)生微弱的電壓變化,通過檢測微弱的電壓變化,可計算得到構(gòu)件形變程度,從而達到監(jiān)測構(gòu)件狀況的目的,指導相關(guān)工程人員進行處理。

  本系統(tǒng)可應用在電橋產(chǎn)生的電壓,一個電橋示意圖如圖7所示,圖中R4、R3、R1、R2,為電橋4臂,R4、R3為阻抗大小固定電阻,R1、R2中一個為受力后阻值發(fā)生變化的電阻,R4、R3阻值大小相同,R1、R2未受力時阻值大小也相同。在未受力情況下,電橋3、4兩點等電位,即電勢差為0,如果將其作為輸入,則認為輸入信號為0,稱此時的電橋平衡。當R1或R2受力大小發(fā)生變化時,變化結(jié)果反映在其阻值上,通過歐姆定律可得,3、4兩點電位不一樣,即有電勢差產(chǎn)生,此時電橋失衡,但此時的信號很微弱,不能直接采集,因此通過文中提到的信號調(diào)理電路,進行信號放大,即將電橋中3、4兩點接入 的2、3腳,通過放大后,然后進行A/D采集。

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