46.简易电压表的设计与验证(1)
(1)模数转换器,即AD转换器,或者简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件或电路。ADC将经过与标准量比较处理后的模拟量转换为二进制数值表示的离散信号。
(2)模拟信号向数字信号转换的过程一般分为四个步骤:采样、保持、量化、编码。其中,采样和保持是在电路中完成的,ADC芯片负责量化和编码。
(3)采用的ADC芯片是AD9280,8位精度,采集电压范围为±5v,分辨率为:5/128 = 0.0390625。
(4)计算公式推导:
- -5v的编码为0000_0000(0) ;
- +5v的编码为:1111_1111(255);
- 0v的编码为0111_1111(127);
- 0~5v的电压表示为:+(X-127) *(5/128) (X为ADC测得的编码值)
- -5v~0v的电压表示为:-(127-X)*(5/128) (X为ADC测得的编码值)
(5)提高精度:定义中值
- 第一步:不接入测量电压,用ADC芯片采集若干个数据,取平均,得到一个中值M,M对应0v。
- 第二步:接入测量电压,若得到的测量值X位于0~M之间,则其为负电压,精度为:5/(M+1),V= -(5/(M+1)) * (M-X);若得到的测试值X位于M~255之间,则其为正电压,精度为: 5/(256-M),V=(5/(256-M)) * (X-M)
(6)Visio视图:
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