连续式非线性A/D变换器的原理及其应用

各种传感器,绝大多数的输出与输入呈非线性关系,因此,在应用中进行线性化处理至关重要。本文提出一种电路简单而效果却相当满意的称之为连续式非线性A/D变换器,它可以用于某些传感器进行线性化处理。它用于铂电阻数字测温,在-200℃到+650℃的整个温度范围内,绝对误差小于0.5℃,这是一般线性化电路很难达到的(或者能达到而电路过于复杂)。本文最后提出把连续式和折线式非线性A/D变换器结合起来,以进一步提高线性化精度,扩大应用范围。     

基于ARM的高精度恒温控制系统设计

文中设计了一种基于ARM的高精度恒温控制系统。系统以ARM为开发平台,设计了恒流源控制电路、温度采集电路、A/D转换电路等。采用24位高精度ADC对Pt100温度传感器输出的信号进行采集,在单片机内部对数据进行处理计算,最后把计算结果通过RS232的方式发送到上位机显示。实验表明,该恒温控制系统测温范围在-40~400℃,测温精度可以达到0.01℃,系统具有能耗小、体积小、成本低、操作方便等优点。     

高精度高可靠性的在轨黑体测温电路设计

介绍了一种高精度、高可靠性的在轨黑体测温电路。其测温范围是-10~50℃,测温精度为±0.1℃.着重分析了铂电阻R-T关系、惠斯通电桥非线性、模拟放大电路、A/D量化误差和处理器运算截断误差对电路精度的影响,并给出了解决方案。针对铂电阻失效方式,给出了电路可靠性设计方案。理论分析和实际电路测试结果表明,该电路具有精度高、可靠性高、使用方便等优点。     

基于PWM的电流输出数模转换电路

介绍了基于微控制器的PWM实现D/A转换的原理,在此基础上提出了以4～20 mA电流形式输出的数模转换电路的设计方案,并对转换电路的实现进行详细的理论分析.电路仿真及实际测试数据分析表明,提出的设计方案具有廉价、精度及分辨率高的特点,非常适合应用于自动化仪表中对D/A精度、分辨率、成本要求较高的开发过程.     

基于FPGA的电容数据采集系统的设计

本文介绍了由FPGA、电源电路、电容/电压转换电路、高精度A/D转换电路等模块组成的电容数据采集系统。该系统以FPGA器件EP3C25为核心,基于DDS算法和D/A转换芯片DAC8830产生载波信号用于电容变化信号的调制,选用24位高精度A/D转换芯片进行电容调制信号的数据采集。详细阐述了系统的硬件设计方案和在Quartus II中利用Verilog HDL语言实现DDS算法和AD7767 A/D采样控制的软件设计方法。实际运行结果表明,该系统能对电容变化进行数据采集,具有精度高及抗干扰性强等优点。     

一种高精度温度测量电路设计

介绍了一种以铂电阻为测温元件的高精度温度检测电路。并对其硬件电路及工作原理进行了详细说明。此硬件电路采用同一个参考电压给铂电阻电流源及A／D转换电路供电。使得测量结果仅与铂电阻随温度的变化值有关,而与铂电阻驱动电流的稳定度、A／D转换器参考电压精度等均无关,从而降低了高精度测量对硬件电路的苛刻要求。提高了温度检测的精度。     

基于AD8495和Sigma-Delta的多通道高精度数字测温设计

针对工业现场温度测量的特殊环境和多点温度监测的实际需求,设计了一种高精度多通道数字温度采集系统。首先根据热电偶的测温原理,设计了相应的冷端自动补偿电路、RFI射频滤波电路等,滤除高频射频信号,提高抗干扰能力。利用双定时器程序设计优化模拟开关切换和串口通信,并通过分析和验证Sigma-Delta型ADC的2种抽取滤波器的转换精度,实现高分辨率的A/D采样。对于热电偶本身的非线性特性采用分段线性拟合校正,通过上位机采集数据进行分析,符合设计要求,测温范围为-20～1300℃,测量精度优于1℃。     

气相色谱仪温控系统A／D和D／A转换技术的应用

在许多大型精密仪器和设备中,配有不同结构的温度控制和测量系统。这些温控和测量系统的精度是仪器和设备重要指标。而温控和测量精度在很大程度上是取决于A/D(模数转换)和D/A(数模转换)的转换精度。因此A/D和D/A转换在以数字为控制基础的各种仪器装置上是至关重要的环节。下面仅就飞利浦公司(PHILIPS)气相色谱仪计算机控温系统TMI(温度监控器)中A/D     

锅炉温度测控系统的设计

本文介绍了基于AT89S52单片机的锅炉温度监控系统的硬件设计和软件开发的过程。系统硬件部分包括锅炉温度传感器DS18B20接口电路、LED数码管显示电路、报警电路以及按键电路。DS18B20组成的电路采集的温度信号,经过预处理后传送到单片机进行A/D转换,比较,存储,显示和报警,以达到温度监控的目的。系统软件部分包括A/D转换控制程序,显示程序和按键处理程序。系统设计的难点在于温度信号的预处理和A/D转换器控制。     

基于SPCE061A的PCR芯片温度控制系统的设计

文中设计了基于SPCE061A的PCR芯片温度控制系统.系统以集成在PCR芯片底面的铂薄膜电阻作为温度传感器和加热器;加热器采用双螺旋型结构,以提高PCR反应温度均匀性.在实时测量、PID控制中,为了提高测量精度,使用0.5 mA恒流源电路将温度信号转化为电压信号.实验结果表明:该系统的温度控制精度达到±1℃,升温速度达到13 ℃/s,降温速度达到6℃/s,能够满足快速PCR反应要求.     

基于STM32的程控精密电流源系统的设计

采用STM32单片机为控制核心,设计了一种0~5 A输出的精密电流源系统。STM32单片机通过16位A/D芯片检测输出电压和电流值,16位D/A芯片对系统进行电流的程控设置。硬件电路中运用预稳电压跟随电路和稳流电路作为电流源系统的主电路,以此来降低功耗,增加可靠性和精度。所设计的电流源系统具有可预置,可步进调整,可按时间进行电流波形输出等功能和良好的人机交互界面。电流源系统具有工作稳定、纹波电流小、精度高的特点。     

提高A／D转换精度和速度的方法—三次积分

目前,在智能仪表中使用的模数转换电路方式很多,常用的有下列几种类型: 1.并列A/D转换,速度快,精度较低,且功耗大。 2.双积分A/D转换,精度可以做得很高,但转换速度慢。 3.逐次逼近法A/D转换,精度和速度都介于上列两种之间。为了解决A/D转换精度和速度的矛盾,使得A/D转换精度高,转换速度也较快,在有些高性能的智能仪表中使用了三次积分方法。三次积分A/D转换原理图1为三次积分A/D转换原理图。其工作原理如下所述: 进行第一次积分时,控制逻辑使模拟开关的K_1接通,在固定时间T_1内对-V_i进行正向积分。T_i结束后,控制逻辑使模拟开关转向K_2接通,对基准电源V_R进行二次反向积分,反向积     

新型铂热电阻数字测温电路

设计的新型铂热电阻数字测温电路主要由集成有A/D的5G14433芯片构成,整个电路分为3部分:温度电压转换,连续式非线性A/D转换器,显示驱动.连续式非线性A/D转换器电路非常简单,线性化精确度高,适用于特性单调变化,而且斜率无急剧变化的传感器.     

基于单片机与PC机的电气量采集系统设计

采用一款高精度的16位A/D转换芯片来采集电路中的电流电压值,并使用单片机STC89C52和PC机对采集数据进行处理分析。给出了电气量采集系统结构组成图、电流电压互感器电路、信号调理电路、A/D转换电路、通信电路以及软件设计和PC机上位机制作的详细过程。通过对实验结果进行分析比较,结果表明该电气量采集系统具有较高的测量精度,能够准确实时监控电气系统运行情况。     

多点热电偶精密测试电路的硬件设计

现有的温度测量电路受热电偶输出电压极小且线性度差的影响,普遍只能在较小范围内实现单点温度测量,并且测量精度不高,难以满足实际应用需求.本系统通过优化设计,克服了以上缺陷,实现了较大范围的多点温度精确测量.该系统选用低失调高精度运算放大器ADOP07组成同相并联型差动放大电路,对热电偶进行非电测量;选用CD4051芯片构成分时切换电路,以实现温度多点测量;采用AD538芯片组成平方运算电路,以进行温度线性补偿;最后将测量数据通过A/D转换器送单片机进行数据处理,运用现代模糊控制理论进行控制以达到精密测量和控制目的.通过实践检验,本系统实现了在20～400℃宽范围内的多点温度精确测量,实验结果令人满意.     

半导体温度传感器在直升飞机测温上的应用

半导体温度传感器具有较高的精度和良好的线性输出。采用LM135型半导体温度传感器,与CPU、数码管接口,经A/D和V/F转换等信号处理,成功研制了某直升飞机数字大气温度显示器,取代了双金属片指针式温度计。试验结果表明LM135传感器在-55℃～70℃可以实现单点校准,在-60℃～-55℃出现非线性,可以通过程序进行单点补偿校准。     

半导体温度传感器在直升飞机测温上的应用

半导体温度传感器具有较高的精度和良好的线性输出。采用LM135型半导体温度传感器,与CPU、数码管接口,经A/D和V/F转换等信号处理,成功研制了某直升飞机数字大气温度显示器,取代了双金属片指针式温度计。试验结果表明LM135传感器在-55℃～70℃可以实现单点校准,在-60℃～-55℃出现非线性,可以通过程序进行单点补偿校准。     

一种宽输入量程和长输出位数的A/D电路及其算法

模数转换器(A/D)是自动测试系统中的关键部件之一,A/D的输入量程和输出位数一般是固定的,为了适应A/D的输入量程须对输入信号做相应的处理这会引起系统转换误差,而为了提高转换精度须选用高位数的A/D这又会增加系统的成本.为此提出一种等高度法积分式A/D电路及其算法,其特点是模拟输入范围较宽、数字量输出位数可以很长而且具有非常低的成本.     

如何消除V／F转换器的误差

V/F转换器具有良好的精度、线性和积分输入等特点.此外,它的应用电路简单,对外围元件性能要求不高,对环境适应能力强,转换速度不低于一般的双积分型A/D器件,且价格较低.因而在一些非快速A/D过程中,要求数据长距离传输且精度高时,便可使用V/F转换器.常见的V/F应用框图如图1所示.     

DAC8412转换器及其在光纤陀螺检测电路中的应用

为了程序控制光纤陀螺检测电路中的三路可调电压基准,采用现场可编程门阵列(FPGA)控制多路D/A转换器的方法。首先介绍了DAC8412的特点,设计了多路D/A转换硬件电路;接着采用硬件描述语言Verilog HDL进行FPGA逻辑编程,并给出了驱动DAC8412的仿真波形;最后测试了D/A的稳定精度。陀螺零漂测试结果说明该方法可行,这种方法给陀螺电路调试带来极大方便。