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      基于ADC的工業數據采集設計方案

      發布時間:2021-08-31 責任編輯:lina

      【導讀】設計工業數據采集系統需要特別注意細節,因為錯誤的閱讀或故障的系統可能會造成影響。在過程控制設置中,數據采集可能正在收集溫度,濕度,壓力和其他重要信息,這些信息使控制器可以確保按需執行過程。
       
      設計工業數據采集系統需要特別注意細節,因為錯誤的閱讀或故障的系統可能會造成影響。在過程控制設置中,數據采集可能正在收集溫度,濕度,壓力和其他重要信息,這些信息使控制器可以確保按需執行過程。這些以及許多其他示例都依賴于高性能ADC的正確設計。雖然選擇正確的ADC是重要的一步,但還有其他設計注意事項可確保所選ADC的性能不會受到影響。
       
      步進輸入
       
      對于任何ADC設計來說,重要的兩個考慮因素是基準驅動器和輸入驅動器。參考驅動器需要提供具有最小失調,漂移和噪聲的正確Vref值,以確保ADC為其轉換提供合適的參考電壓。
       
      輸入驅動器應包括一個抗混疊濾波器,其帶寬應足以使信號穩定到ADC分辨率的適當位;高帶寬,高擺率放大器應具有低輸出阻抗和軌至軌擺幅。確保信號在到達ADC之前沒有失真。有關選擇合適的放大器的更多信息,請觀看如何選擇運放來驅動SAR ADC。
       
      在過程自動化示例中,通常將多個換能器多路復用到一個可獲取所有數據的ADC。當數據采集系統從一個換能器過渡到另一個換能器時,提供給ADC的電壓類似于階躍函數。如果輸入驅動器放大器或濾波器的設計不正確,則測量值將不正確,并且該過程可能會失敗。MUX和步進輸入的數據采集。參考設計展示了如何設計18位1-MSPS工業數據采集系統。
       
      同步測量
       
      諸如精密電機控制之類的應用需要同時測量多個通道,從而增加了額外的復雜性。在電動機控制中,正弦和余弦輸出代表模擬輸出電動機編碼器的電動機位置。隨著電動機的旋轉,有必要同時測量這些輸出,以測量電動機的位置并確保按需控制電動機。該數據采集系統光學編碼器提供了一個12位,1-MSPS雙通道同步數據采集,用于與輸入頻率可達到2kHz一個4.5V差分信號系統。
       
      基于ADC的工業數據采集設計方案
       
      相位補償測量
       
      在無法同時采樣的情況下,可以使用相位補償來解決由多路非同步采樣引入的相位差。當ADC采樣率固定時,該相位差是恒定的,并且可以在軟件中為每個通道執行相位校準和補償。用于電力自動化的數據采集??系統參考設計提供了16位,500kSPS,8通道硬件解決方案以及有關軟件補償算法的信息。
       
       
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