專利名稱：一種基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，特指一種基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉椒ā?
背景技術(shù)：
現(xiàn)代數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，在待采集信號進入模數(shù)轉(zhuǎn)換單元前，要對模擬信號按 指定比例放大或縮小，以滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換的要求，當采樣信號的幅度變化范圍較寬是，前端處 理可以采用多路增益可選的方式處理，這樣可以提高待采樣信號的數(shù)字分辨率。傳統(tǒng)信號 采集電路，為保證采集精度常規(guī)做法是一方面，在各增益電路中使用電位器，通過人工調(diào) 整這些電位器值的大小，實現(xiàn)增益倍數(shù)的調(diào)整；另一方面，增益電路中選擇相當高精度電子 元器件(電阻等)。眾所周知，即使是高精度的電子元器件，其電氣參數(shù)也會隨著時間和外 界環(huán)境的變化而發(fā)生變化，產(chǎn)生精度偏差，從而產(chǎn)生增益誤差。傳統(tǒng)信號采集系統(tǒng)中，解決 增益誤差的方法，通常是人工調(diào)整增益電路中的電位器。通過上述分析，可以得到一個結(jié)論傳統(tǒng)信號采集前端增益誤差處理有明顯缺點 一是，電路設計中對電子元器件的選擇條件苛刻，增加了物料成本；二是，人工調(diào)整電位器 校準誤差是費時又費力的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種基于增益誤差自記憶補償 的信號采集方法。本發(fā)明實現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是一種基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉?方法，該信號采集方法包含如下步驟a.信號采集系統(tǒng)校驗所述信號采集系統(tǒng)具有多路增益電路及對應的增益選擇開關(guān)，還具有AD轉(zhuǎn)換器、 數(shù)據(jù)運算單元和非易失存儲器件EPROM ；其校驗方法為各路增益電路分別采集一基準信號，經(jīng)過增益電路增益后進行AD 轉(zhuǎn)換獲得待校正數(shù)字信號，再由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)基準信號對應的基準數(shù)字信號計算獲得 各路增益誤差，并根據(jù)各路增益的線性性計算獲得各路增益補償因子，將各路增益補償因 子存入非易失存儲器件EPROM ；b.常規(guī)信號采集通過增益選擇開關(guān)選擇至少一路增益電路，采集未知的常規(guī)信號，經(jīng)過該增益電 路增益后進行AD轉(zhuǎn)換獲得該常規(guī)信號的數(shù)字信號，由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)存儲在非易失存 儲器件EPROM中的該增益電路的增益補償因子對該常規(guī)信號的數(shù)字信號進行自動補償，獲 得補償后的數(shù)字信號。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，摒棄了傳統(tǒng)信號采集系統(tǒng)通過調(diào)整電位器，修正增 益誤差的設計思路。改用增益誤差自動記憶補償?shù)姆椒ǎ岣吡诵盘柌杉木_度。與傳 統(tǒng)方法相比，第一信號采集系統(tǒng)硬件電路設計得到簡化，物料成本降低；第二 采用增益誤差自動記憶補償方案，可以利用軟件完成增益誤差記憶和自動補償，更方便，更準確，更智能。


圖1是本發(fā)明中信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成框圖；圖2是本發(fā)明中信號采集系統(tǒng)校驗的流程圖；圖3是本發(fā)明中常規(guī)信號采集的流程圖；圖4是本發(fā)明一種實施例中信號采集系統(tǒng)校驗的流程圖；圖5是本發(fā)明實施例中進行常規(guī)信號采集的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉椒ㄖ?，所用?信號采集系統(tǒng)包括多路增益電路及對應的增益選擇開關(guān)，還具有AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)運算單元 和非易失存儲器件EPR0M。在本發(fā)明所述的信號采集方法中，主要包含以下兩個步驟，首先，如圖2所示，其 校驗方法為各路增益電路分別采集一基準信號，經(jīng)過增益電路增益后進行AD轉(zhuǎn)換獲得待 校正數(shù)字信號，再由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)基準信號對應的基準數(shù)字信號計算獲得各路增益誤 差，并根據(jù)各路增益的線性性計算獲得各路增益補償因子，將各路增益補償因子存入非易 失存儲器件EPROM ；其次，如圖3所示，常規(guī)信號采集通過增益選擇開關(guān)選擇一路增益電路，采集未 知的常規(guī)信號，經(jīng)過該增益電路增益后進行AD轉(zhuǎn)換獲得該常規(guī)信號的數(shù)字信號，由數(shù)據(jù)運 算單元根據(jù)存儲在非易失存儲器件EPROM中的該增益電路的增益補償因子對該常規(guī)信號 的數(shù)字信號進行自動補償，獲得補償后的數(shù)字信號。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，摒棄了傳統(tǒng)信號采集系統(tǒng)通過調(diào)整電位器，修正增 益誤差的設計思路。改用增益誤差自動記憶補償?shù)姆椒?，實現(xiàn)信號的精確采集。與傳統(tǒng)方 法相比，第一信號采集系統(tǒng)硬件電路設計得到簡化，物料成本降低；第二 采用增益誤差 自動記憶補償方案，可以利用軟件完成增益誤差記憶和自動補償，更方便，更準確，更智能。
下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明進一步說明。實施例本發(fā)明在電源測量儀器中的應用結(jié)合圖3、圖4所示，該電源測量儀器的硬件單元由DSP芯片，EPR0M，ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換 芯片，IXD顯示器，多路增益選擇開關(guān)以及多路調(diào)理電路組成。首先，如圖4所示，測量儀器執(zhí)行增益誤差記憶存儲，此時外接一個標準電壓源 (如15V直流電源)，DSP控制增益選擇開關(guān)依次閉合，每閉合一路增益開關(guān)，儀器執(zhí)行以下 動作對15V電壓源，AD采樣，DSP計算采樣數(shù)據(jù)，并得出該增益對應的增益誤差補償因子， 進而存儲該補償因子于非易失存儲器件EPROM中。本實施例中該測量儀器有四路增益電 路，所以進行四次誤差補償因子的計算與存儲，即信號采集系統(tǒng)的校驗完成。誤差補償因子存儲后，就可以進入常規(guī)測量過程了。如圖5所示，待測電壓信號經(jīng) 過某一增益電路調(diào)理后，被ADC采樣，DSP根據(jù)對應的具體增益電路對采集數(shù)據(jù)一一進行誤 差補償。DSP對補償后的數(shù)據(jù)進行電壓計算與分析，并將結(jié)果顯示于LCD。
權(quán)利要求
1. 一種基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉椒?，其特征在于該分析方法包含如?步驟a.信號采集系統(tǒng)校驗所述信號采集系統(tǒng)具有多路增益電路及對應的增益選擇開關(guān)，還具有AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù) 運算單元和非易失存儲器件EPROM ；其校驗方法為各路增益電路分別采集一基準信號，經(jīng)過增益電路增益后進行AD轉(zhuǎn)換 獲得待校正數(shù)字信號，再由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)基準信號對應的基準數(shù)字信號計算獲得各路 增益誤差，并根據(jù)各路增益的線性性計算獲得各路增益補償因子，將各路增益補償因子存 入非易失存儲器件EPROM ；b.常規(guī)信號采集通過增益選擇開關(guān)選擇至少一路增益電路，采集未知的常規(guī)信號，經(jīng)過該增益電路增 益后進行AD轉(zhuǎn)換獲得該常規(guī)信號的數(shù)字信號，由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)存儲在非易失存儲器 件EPROM中的該增益電路的增益補償因子對該常規(guī)信號的數(shù)字信號進行自動補償，獲得補 償后的數(shù)字信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于增益誤差自記憶補償?shù)男盘柌杉椒āＴ摲椒ò缦虏襟Ea.信號采集系統(tǒng)校驗信號采集系統(tǒng)前端調(diào)理電路具有多路可選增益，還具有AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)運算單元和非易失存儲器件EPROM；其由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)基準信號對應的基準數(shù)字信號計算獲得各路增益誤差，并根據(jù)各路增益的線性性計算獲得各路增益誤差補償因子，將各路增益補償因子存入非易失存儲器件EPROM；b.常規(guī)信號采集由數(shù)據(jù)運算單元根據(jù)存儲在非易失存儲器件EPROM中的該增益電路的增益補償因子對該常規(guī)信號的數(shù)字信號進行自動補償，從而獲得補償后數(shù)字信號。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)信號采集系統(tǒng)通過調(diào)整電位器，修正增益誤差的設計思路。改用增益誤差自動記憶補償?shù)姆椒?，提高信號采集的精確度。
文檔編號H03M1/54GK102098050SQ20101060335
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者王光耀, 陳幫云 申請人:東莞市創(chuàng)銳電子技術(shù)有限公司