無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，包括以下步驟，1）采用高精度采集元器件構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路；2）模擬量輸入測(cè)量電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行周期自校驗(yàn)操作，克服現(xiàn)有技術(shù)中常見模擬量測(cè)量方式的測(cè)量電路，測(cè)量校準(zhǔn)需要花費(fèi)大量的人力物力，而且經(jīng)過幾年或十幾年的運(yùn)行后，其精度比較難保證，需要再次返廠校準(zhǔn)的問題。本發(fā)明的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，出廠及返修時(shí)均無需校準(zhǔn)，且在模擬量輸入電路的整個(gè)生命周期內(nèi)精度不會(huì)超差，方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬量測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在時(shí)間上或數(shù)值上都連續(xù)的物理量稱為模擬量，把表示模擬量的信號(hào)叫模擬信號(hào)，把工作在模擬信號(hào)下的電子電路叫模擬電路。例如:熱電偶在工作時(shí)輸出的電壓信號(hào)就屬于模擬信號(hào)，因?yàn)樵谌魏吻闆r下被測(cè)溫度都不可能發(fā)生突跳，所以測(cè)得的電壓信號(hào)無論在時(shí)間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的，而且，這個(gè)電壓信號(hào)在連續(xù)變化過程中的任何一個(gè)取值都是具體的物理意義，即表示一個(gè)相應(yīng)的溫度。模擬量的測(cè)量被廣泛應(yīng)用于石油、化工、汽車、電子等諸多領(lǐng)域，業(yè)界較常使用的模擬量測(cè)量方式有諸如4-20mA的電流輸入及諸如0-5V電壓輸入的測(cè)量方式，對(duì)于4-20mA的電流輸入信號(hào)，業(yè)界最常見的測(cè)量方式是使本電流信號(hào)流經(jīng)電阻，后使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器測(cè)量電阻兩端的電壓，將電壓值送入處理器從而計(jì)算出電流大?。粚?duì)于0-5V的電壓輸入信號(hào)，業(yè)界最常見的測(cè)量方式是使本電壓信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量后的電壓值送入處理器進(jìn)行計(jì)算。
[0003]對(duì)于以上的常見模擬量測(cè)量方式的測(cè)量電路，大多需要在出廠正式使用前進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)工作，以保證測(cè)量精度，需要花費(fèi)大量的人力物力，而且經(jīng)過幾年或十幾年的運(yùn)行后，其精度比較難保證，需要再次校準(zhǔn)，更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中常見模擬量測(cè)量方式的測(cè)量電路，測(cè)量校準(zhǔn)需要花費(fèi)大量的人力物力，而且經(jīng)過幾年或十幾年的運(yùn)行后，其精度比較難保證，需要再次返廠校準(zhǔn)的問題。本發(fā)明提供的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，出廠及返修時(shí)均無需校準(zhǔn)，且在模擬量輸入電路的整個(gè)生命周期內(nèi)精度不會(huì)超差，方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:包括以下步驟，
步驟(I)，采用高精度采集元器件構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路；
步驟(2)，模擬量輸入測(cè)量電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行周期自校驗(yàn)操作。
[0006]前述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:步驟(I)構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路的方法為，
1)，使用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器做為模擬量輸入電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
2)，將高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源做為高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓基準(zhǔn)。
[0007]前述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:所述高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型時(shí)，在保證需求的測(cè)量精度的前提下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率優(yōu)選高級(jí)別，且所選用的高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有自校驗(yàn)功能，在測(cè)量過程中高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行分周期的自校驗(yàn)操作，以消弱環(huán)境溫度變化引起的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)量精度漂移。
[0008]前述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:所述高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源為具有高的穩(wěn)壓電源輸出精度和高的溫度漂移特性。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，出廠及返修時(shí)均無需校準(zhǔn)，且在模擬量輸入電路的整個(gè)生命周期內(nèi)精度不會(huì)超差，方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012]本發(fā)明的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，使得模件或裝置在出廠時(shí)無需出廠前校驗(yàn)，且在模擬量輸入電路的整個(gè)生命周期內(nèi)精度不會(huì)超差，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟，
步驟(I)，采用高精度采集元器件構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路，使用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器替換常用模擬量輸入電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源做為高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓基準(zhǔn)，高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源具有高的穩(wěn)壓電源輸出精度，并具有高的溫度漂移特性；
步驟(2)，所使用的高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有自校驗(yàn)功能，在測(cè)量過程中本轉(zhuǎn)換器進(jìn)行分周期的自校驗(yàn)操作，以消弱環(huán)境溫度變化等引起的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)量精度漂移。
[0013]高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型時(shí)，在保證需求的測(cè)量精度的前提下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率優(yōu)選高級(jí)別，且所選用的高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有自校驗(yàn)功能，在測(cè)量過程中高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行分周期的自校驗(yàn)操作，以消弱環(huán)境溫度變化引起的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)量精度漂移；
高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源為具有高的穩(wěn)壓電源輸出精度和高的溫度漂移特性。
[0014]本發(fā)明的一實(shí)施方式，高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器選用模數(shù)轉(zhuǎn)換器型號(hào)為AD7715芯片，高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源型號(hào)為AD780芯片，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器周期自校驗(yàn)的配合下，其出廠后測(cè)量精度能達(dá)到0.05%以內(nèi)，遠(yuǎn)超行業(yè)要求的0.1%及0.2%。
[0015]當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的自校驗(yàn)可有效消除環(huán)境溫度改變下模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)量精度漂移，高溫漂等級(jí)的電壓基準(zhǔn)源可保證環(huán)境溫度改變下仍有較高的電壓基準(zhǔn)提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟(I)，采用高精度采集元器件構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路； 步驟(2)，模擬量輸入測(cè)量電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行周期自校驗(yàn)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:步驟(I)構(gòu)建模擬量輸入測(cè)量電路的方法為， 1)，使用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器做為模擬量輸入電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 2)，將高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源做為高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓基準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:所述高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型時(shí)，在保證需求的測(cè)量精度的前提下，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率優(yōu)選高級(jí)別，且所選用的高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有自校驗(yàn)功能，在測(cè)量過程中高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行分周期的自校驗(yàn)操作，以消弱環(huán)境溫度變化引起的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測(cè)量精度漂移。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無需校準(zhǔn)的模擬量輸入測(cè)量方法，其特征在于:所述高精度高溫漂的電壓基準(zhǔn)源為具有高的穩(wěn)壓電源輸出精度和高的溫度漂移特性。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK103472294SQ201310436890
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】吳勝華, 馬偉東 申請(qǐng)人:南京國(guó)電南自美卓控制系統(tǒng)有限公司