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∑-ΔADC应用笔记

作者:时间:2012-11-25来源:网络收藏
0 ± 10%3320 ± 1%909 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%502.098721.4838994.6999120

  4.93250 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%502.061511.458332.39140

  050 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%5000.00048NANA

  表2列出的计算值均来自式1的计算结果和图3定义的精确测量。表格顶部给出了式1在标称输入电压下的理论计算结果,选择标准的分立元件。表2底部给出了演示系统中实际测量的元件值以及测试误差,同时还给出了用于FSR校准和计算得到的KCAL系数,计算公式如下:

  校准系数KCAL按照式2计算:

  KCAL = VTRMAX/(VADCMAX - VADC0)(式2)

  式中:

  VTRMAX是输入最大值,分别代表±5V或±10V输入信号。

  VADCMAX是测量、处理后的ADC值,MAX11040评估板设置与图3相同,输入信号设置为VTRMAX。

  VADC0是测量、处理后的ADC值,MAX11040评估板设置与图3相同,输入信号设置为VIN = 0 (系统零失调测量)。

  KCAL (本实验中)是针对特别通道的校准系数,根据VADC计算输入信号VTR。

  KCAL误差计算显示只基于标称值的KCAL“理论值”可能与基于实际测量值计算的KCAL之间存在1%左右的误差。

  所以,只是依靠理论计算还不足以支持实际要求;如果设计中需要达到EU IEC 62053标准要求的0.2%精度,就必须对每个测量通道进行满量程(FSR)校准。

  表3所示结果验证了½ FSR输入信号的测量。利用高精度HP3458A万用表测量数据,利用式2中的校准系数KCAL得到ADC测量值和计算值。

  表3. 验证½ FSR输入信号对应的测量结果 GeneratorGeneratorMAX11040CalculationVerrRequirements

  Nominal signal (½ FSR)VTR_m - signal measured by HP3458AVIN measured by ADCVTR_C = VIN × KCAL(VTR_M - VTR_C) × (100/VTR_C)IEC 62053

  (VP-P)(VRMS)(VRMS)(VRMS)(%)(%)

  Channel 1: ±5.0003.48920.742593.490126-0.0265440.2

  Channel 2: ±2.5001.74710.73071.747384-0.0162650.2

  表3中的VTR_M表示输入½ FSR信号时的测量值,而VTR_C表示基于MAX11040测量值和KCAL处理、计算得到的数值。

结果显示调理后的电路测量误差VERR低于0.03%,可轻松满足EU IEC 62053规范要求的0.2%精度指标。

  

∑-ΔADC应用笔记

  图4. MAX11040EVKIT GUI允许用户方便地设置各种测量条件:12.8ksps、256采样点/周期和1024次转换。此外,GUI的计算部分提供了一个进行快速工程运算的便捷工具。

  测量结果也可以通过USB口传送到PC端,从而利用强大的(而且免费)的Excel进行详细的数据分析。

  结论

  MAX11040等高性能多通道同时采样、Σ-Δ ADC非常适合工业应用的数据采集系统。

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关键词: ∑-ΔADC 应用笔记

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