專利名稱:一種基于嵌入式系統(tǒng)的ad采樣自校正裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其連接一嵌入式系統(tǒng)核心控制器，其包含：電壓選擇輸出模塊，其輸入端分別連接一待采樣信號(hào)和多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓；所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器連接該電壓選擇輸出模塊，以控制該電壓選擇輸出模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行切換；采樣電壓限壓運(yùn)算電路，其輸入端連接所述電壓選擇輸出模塊的輸出端，其輸出端連接所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器。其優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)一電壓選擇輸出模塊，按需采樣對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓或采樣信號(hào)進(jìn)行通路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待采樣信號(hào)的自動(dòng)校正，具有高AD采樣精度，對(duì)外圍采樣電路精度要求低，隨著產(chǎn)品壽命增加，采樣精度可以進(jìn)行自動(dòng)校正的優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及AD采樣校正技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的AD采樣校正措施如下:通常計(jì)算偏移誤差方法是測(cè)量第一個(gè)數(shù)字代碼轉(zhuǎn)換或“零”轉(zhuǎn)換的電壓，并將它與理論零點(diǎn)電壓相比較，為了找到零點(diǎn)與最后一個(gè)轉(zhuǎn)換代碼以計(jì)算偏移和增益誤差，可以采用多種測(cè)量方式，最常用的兩種代碼平均法和電壓抖動(dòng)法；
[0003]代碼平均測(cè)量就是不斷增大器件的輸入電壓，然后檢測(cè)轉(zhuǎn)換出的結(jié)果，每次增大輸入電壓都會(huì)得到一些轉(zhuǎn)換代碼，用這些代碼的和算出一個(gè)平均值，測(cè)量產(chǎn)生這些平均轉(zhuǎn)換代碼的輸入電壓，計(jì)算出器件偏移和增益；
[0004]電壓抖動(dòng)法和代碼平均法類似，不同的是它采用了一個(gè)動(dòng)態(tài)反饋回路控制器件輸入電壓，根據(jù)轉(zhuǎn)換代碼和預(yù)期代碼的差對(duì)輸入電壓進(jìn)行增減調(diào)整，直到兩種代碼之間的差值為O，當(dāng)預(yù)期轉(zhuǎn)換代碼接近輸入電壓或在轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近變化時(shí)，測(cè)量所施加的“抖動(dòng)”電壓平均值，計(jì)算偏移和增益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其能通過(guò)一電壓選擇輸出模塊，按需采樣對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓或采樣信號(hào)進(jìn)行通路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待采樣信號(hào)的自動(dòng)校正。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其連接一嵌入式系統(tǒng)核心控制器，其特征是，包含:
[0008]電壓選擇輸出模塊，其輸入端分別連接一待采樣信號(hào)和多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓;所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器連接該電壓選擇輸出模塊，以控制該電壓選擇輸出模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行切換；
[0009]采樣電壓限壓運(yùn)算電路，其輸入端連接所述電壓選擇輸出模塊的輸出端，其輸出端連接所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器。
[0010]上述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其中:
[0011 ]所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓；
[0012 ] 所述的電壓選擇輸出模塊包含第一電磁繼電器和第二電磁繼電器;所述的第一電磁繼電器包含第一線圈、第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)，所述的第二電磁繼電器包含第二線圈、第三觸點(diǎn)、第四觸點(diǎn)；
[0013]所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器包含2個(gè)GP1口，一個(gè)GP1口與所述第一電磁繼電器的第一線圈對(duì)應(yīng)連接，另一個(gè)GP1 口與所述第二電磁繼電器的第二線圈對(duì)應(yīng)連接;所述的第一基準(zhǔn)電壓連接所述第二電磁繼電器的第三觸點(diǎn)，所述的第二基準(zhǔn)電壓連接所述第二電磁繼電器的第四觸點(diǎn)，所述第二電磁繼電器的輸出端連接所述第一電磁繼電器的第一觸點(diǎn)，所述第一電磁繼電器的第二觸點(diǎn)連接所述的待采樣信號(hào)，所述第一電磁繼電器的輸出端連接所述的采樣電壓限壓運(yùn)算電路。
[0014]上述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其中:
[0015]所述的電壓選擇輸出模塊包含若干電子開(kāi)關(guān)或電磁繼電器或固態(tài)繼電器或光耦繼電器。
[0016]上述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其中:
[0017]所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含2個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為待采樣信號(hào)電壓范圍的上下極限值。
[0018]上述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其中:
[0019]所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含至少3個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為待采樣信號(hào)電壓范圍內(nèi)平均分布的電壓值。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、AD采樣精度高；
[0022 ] 2、對(duì)外圍采樣電路精度要求低；
[0023]3、隨著產(chǎn)品壽命增加，采樣精度可以進(jìn)行自動(dòng)校正。
【附圖說(shuō)明】

[0024]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。
[0026]一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其連接一嵌入式系統(tǒng)核心控制器5，其包含:電壓選擇輸出模塊，其輸入端分別連接一待采樣信號(hào)和多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓;所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器5連接該電壓選擇輸出模塊，以控制該電壓選擇輸出模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行切換;采樣電壓限壓運(yùn)算電路6，其輸入端連接所述電壓選擇輸出模塊的輸出端，其輸出端連接所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器5;所述的電壓選擇輸出模塊包含若干電子開(kāi)關(guān)或電磁繼電器或固態(tài)繼電器或光耦繼電器等類似電壓切換功能的器件，形成I選多通路的選擇電路，按需采樣對(duì)應(yīng)電壓通路。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含2個(gè)基準(zhǔn)電壓，即第一基準(zhǔn)電壓3和第二基準(zhǔn)電壓4;所述的電壓選擇輸出模塊包含2個(gè)電壓切換功能器件，即第一電磁繼電器I和第二電磁繼電器2;所述的第一電磁繼電器I包含第一線圈、第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)，所述的第二電磁繼電器2包含第二線圈、第三觸點(diǎn)、第四觸點(diǎn)；所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器5包含2個(gè)GP1口，一個(gè)GP1口與所述第一電磁繼電器I的第一線圈對(duì)應(yīng)連接，另一個(gè)GP1口與所述第二電磁繼電器2的第二線圈對(duì)應(yīng)連接，利用GP1 口通過(guò)放大電路給繼電器線圈通電進(jìn)而控制繼電器的吸合;所述的第一基準(zhǔn)電壓3連接所述第二電磁繼電器2的第三觸點(diǎn)，所述的第二基準(zhǔn)電壓4連接所述第二電磁繼電器2的第四觸點(diǎn)，所述第二電磁繼電器2的輸出端連接所述第一電磁繼電器I的第一觸點(diǎn)，所述第一電磁繼電器I的第二觸點(diǎn)連接所述的待采樣信號(hào)，所述第一電磁繼電器I的輸出端連接所述的采樣電壓限壓運(yùn)算電路6。
[0028]上述基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置的工作原理是，在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，可以先將第一繼電器的第一觸點(diǎn)a和第二繼電器的第三觸點(diǎn)a吸合，取得在第一基準(zhǔn)電壓3下的數(shù)字量輸出，然后將第二繼電器的第四觸點(diǎn)b吸合，取得在第二基準(zhǔn)電壓4下的數(shù)字量輸出，最后將第一繼電器I的第二觸點(diǎn)b吸合，使得帶采樣信號(hào)被接入進(jìn)行實(shí)際信號(hào)的采樣工作。
[0029]經(jīng)驗(yàn)表明所述的第一基準(zhǔn)電壓3和第二基準(zhǔn)電壓4分別取待采樣信號(hào)電壓范圍的上下極限值時(shí)容易經(jīng)校正后獲得較為精確的結(jié)果，例如根據(jù)工程需要采集的電壓值范圍，如正常范圍為20?30V，則基準(zhǔn)電壓源可分別取20V和30V。
[0030]另一種情況下，所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓也可以包含至少3個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為待采樣信號(hào)電壓范圍內(nèi)平均分布的電壓值，配合相應(yīng)的由多個(gè)電子開(kāi)關(guān)組成的電壓選擇輸出模塊，可同樣起到自校正的目的。
[0031]本實(shí)用新型具有通用性，適合于不同類型的采樣校正電路。
[0032]盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其連接一嵌入式系統(tǒng)核心控制器(5)，其特征在于，包含: 電壓選擇輸出模塊，其輸入端分別連接一待采樣信號(hào)和多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓;所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器(5)連接該電壓選擇輸出模塊，以控制該電壓選擇輸出模塊對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行切換； 采樣電壓限壓運(yùn)算電路(6)，其輸入端連接所述電壓選擇輸出模塊的輸出端，其輸出端連接所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器(5)。2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其特征在于: 所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含第一基準(zhǔn)電壓(3)和第二基準(zhǔn)電壓(4); 所述的電壓選擇輸出模塊包含第一電磁繼電器(I)和第二電磁繼電器(2);所述的第一電磁繼電器(I)包含第一線圈、第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)，所述的第二電磁繼電器(2)包含第二線圈、第三觸點(diǎn)、第四觸點(diǎn)； 所述的嵌入式系統(tǒng)核心控制器(5 )包含2個(gè)GP1 口，一個(gè)GP1 口與所述第一電磁繼電器(I)的第一線圈對(duì)應(yīng)連接，另一個(gè)GP1 口與所述第二電磁繼電器(2)的第二線圈對(duì)應(yīng)連接；所述的第一基準(zhǔn)電壓(3)連接所述第二電磁繼電器(2)的第三觸點(diǎn)，所述的第二基準(zhǔn)電壓(4)連接所述第二電磁繼電器(2)的第四觸點(diǎn)，所述第二電磁繼電器(2)的輸出端連接所述第一電磁繼電器(I)的第一觸點(diǎn)，所述第一電磁繼電器(I)的第二觸點(diǎn)連接所述的待采樣信號(hào)，所述第一電磁繼電器(I)的輸出端連接所述的采樣電壓限壓運(yùn)算電路(6)。3.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其特征在于: 所述的電壓選擇輸出模塊包含若干電子開(kāi)關(guān)或電磁繼電器或固態(tài)繼電器或光耦繼電器。4.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其特征在于: 所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含2個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為待采樣信號(hào)電壓范圍的上下極限值。5.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的AD采樣自校正裝置，其特征在于: 所述的多個(gè)采樣基準(zhǔn)電壓包含至少3個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為待采樣信號(hào)電壓范圍內(nèi)平均分布的電壓值。
【文檔編號(hào)】H03M1/10GK205725707SQ201620287859
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】高志斌, 鄒波, 楊振, 田原, 閆彬彬, 馬標(biāo), 蔣樂(lè)峰, 劉思思, 田若思, 張麗, 王蓉
【申請(qǐng)人】上海機(jī)電工程研究所