AD7793在高精度溫控設備中的應用
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對于AD7793的∑-△ADC來(lái)講，參考源的選擇必須滿(mǎn)足低噪聲、溫漂小的要求。雖然已經(jīng)內置了電壓參考源，無(wú)需外接參考源，但為了滿(mǎn)足高精度測量的要求，使用了高精度標準參考電阻(0．2ppm)，采用比例測量法，應用這種方法，激勵源中的噪聲會(huì )被抵消掉。
4 AD7793芯片在使用中應注意的問(wèn)題
4．1 PCB布局
∑-△型ADC具有非常高的分辨率以及極低的噪聲，因此PCB的布局布線(xiàn)對于實(shí)現ADC的高性能有非常大的影響。在PCB的布線(xiàn)中需要注意以下方面：
(1)電源：如果可能，盡量使用單獨的模擬電源和單獨的數字電源。而且模擬部分的電源要使用線(xiàn)性電源。如果使用單電源給AVDD和DVDD供電，AVDD和DVDD之間應用磁珠進(jìn)行隔離。在所有的AVDD的管腳要用0．1 μF和10 μF進(jìn)行去耦到模擬地上，所有數字電源管腳要用0．1 μF進(jìn)行去耦，接到數字地上。電源線(xiàn)在PCB上要走盡量寬的線(xiàn)。
(2)地：系統要分為模擬地和數字地兩部分，模擬地和數字地都要是大面積的地平面。ADC芯片本身模擬管腳與數字管腳都物理上分隔開(kāi)了，因此ADC可以跨在模擬地平面和數字地平面的中間，ADC的AGND管腳要接到系統模擬地，ADC的DGND管腳要接到系統數字地。模擬地和數字地最終在A(yíng)DC的附近進(jìn)行一點(diǎn)相接，這樣更能有效降低接地阻抗和噪聲系數。
(3)信號：模擬輸入信號線(xiàn)線(xiàn)條要寬、采用最短路徑靠近AD7793模擬輸入端口。信號的模擬部分和數字部分要分開(kāi)，模擬信號線(xiàn)和數字信號線(xiàn)也要分開(kāi)，模擬信號線(xiàn)和數字信號線(xiàn)不要穿插，在芯片下面避免走數字信號。
4．2 軟件配置
MCU通過(guò)SPI接口對AD7793進(jìn)行初始化配置，順序如下：
(1)復位：由于上電期間的任何毛刺電壓可能會(huì )破壞寄存器，因此建議在初始化程序中執行復位，即將32個(gè)1寫(xiě)入AD7793進(jìn)行復位。復位后，SPI串行接口、片內寄存器都進(jìn)入到默認狀況，便可針對應用配置器件。
(2)配置：復位后即可對片內寄存器進(jìn)行配置。首先寫(xiě)模式寄存器，設置工作模式、輸出數據速率和時(shí)鐘源：然后寫(xiě)配置寄存器，設置極性、增益、基準源、緩沖和通道；最后寫(xiě)IO寄存器，設置電流源和大小。
(3)校準：配置后，便可以啟動(dòng)校準程序，進(jìn)行內部校準和系統校準。在校準時(shí)，對失調寄存器和滿(mǎn)量程寄存器寫(xiě)操作時(shí)，AD7793必須處于空閑或省電模式。
5 溫控實(shí)測結果
當設置的溫度發(fā)生變化時(shí)，溫控儀能通過(guò)AD7793根據得到當前實(shí)時(shí)溫度，計算出誤差信號，利用PID(比例-積分-微分)計算出合適的控制量，通過(guò)PWM技術(shù)控制功率放大器，對系統進(jìn)行控制，獲得滿(mǎn)意的預期溫控目標。在我們研制的高精度溫控設備中，溫度設置值與溫度實(shí)際對比結果如表1所示，溫控范圍要求在40～55℃之間。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153442.htm
6 結束語(yǔ)
在我們的研究過(guò)程中，得到如下經(jīng)驗：通過(guò)內部校準和系統校準可消除零點(diǎn)誤差、滿(mǎn)量程誤差及溫度漂移的影響；四線(xiàn)制恒流源驅動(dòng)Pt1000鉑電阻，有效克服了導線(xiàn)電阻和自熱效應對測量精度的影響；采用PID、PWM技術(shù)大大提高了溫控精度和穩定度，使得整機的溫控誤差優(yōu)于0．1℃。
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