基于A(yíng)DS1252的數據采集模塊設計
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4 軟硬件調試
當數據采集模塊的硬件和軟件設計完畢，需要對它進(jìn)行軟硬件的調試以驗證其設計的正確性。數據采集模塊軟硬件調試按以下步驟依次進(jìn)行：
(1)ADS1252驅動(dòng)調試：運行ADS1252驅動(dòng)程序，首先用示波器監測ADS1252的CLK引腳，觀(guān)察時(shí)鐘頻率的測量值是否與設定值一致。當CLK時(shí)鐘頻率設置正確，接著(zhù)用示波器監測ADS1252的SCLK與引腳，觀(guān)察這兩個(gè)引腳的時(shí)序是否正確。
最主要保證串行時(shí)鐘是發(fā)生在 Mode之后，否則將會(huì )讀取到錯誤的數據。
(2)校準數據計算：在A(yíng)DS1252驅動(dòng)工作正常的前提下，首先用直流可調穩壓源對ADS1252的差分輸入端分別輸出1 V，4 V的電壓，將ADS1 252采集的電壓分別記為VS1，VS2，同時(shí)將高精度電壓表測量的電壓分別記為VM1，VM2。接著(zhù)通過(guò)對VS1，VS2，VM1，VM2的比較計算，得出校準參數K，B。
(3)采集任務(wù)調試：當校準參數計算完畢，啟動(dòng)采集任務(wù)對實(shí)時(shí)電壓數據進(jìn)行采集。在0～5 V的范圍內，用直流可調穩壓源對ADS1252的差分輸入端輸出從低至高的電壓，此時(shí)采集任務(wù)通過(guò)printf()函數將采集電壓輸出到控制臺。通過(guò)對比用高精度電壓表測量的電壓值，可以計算出ADS1252的采集電壓誤差，從而判斷采集精度是否滿(mǎn)足要求。
5 實(shí)驗結果
現使用廣東省電子技術(shù)研究所研制的GE／FC1燃料電池測試系統對質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)工作所需的氫氣及氧氣的流量、壓力、濕度控制到合適值，然后進(jìn)行電流掃描測試。在測試期間，用基于A(yíng)DS1252的數據采集模塊對電流掃描測試過(guò)程PEMFC的電壓、電流的動(dòng)態(tài)變化數據進(jìn)行記錄；同時(shí)用安捷倫數字萬(wàn)用表測量PEMFC電壓、電流的某些特征值。
由于實(shí)驗用的PEMFC采用單片Nation膜(截面積為2 cm×2 cm)組裝，其開(kāi)路電壓不超過(guò)1．5 V。首先通過(guò)測試系統控制PEMFC氫氣及氧氣流量分別為0．1 SLPM，0．07 SLPM；控制PEMFC氫氣及氧氣背壓均為0．05 MPa；控制PEMFC氫氣及氧氣的露點(diǎn)溫度、氣體溫度分別為65℃，70℃。然后測試系統以1 mA的起始電流，按10 mA／s的增量對該PEMFC進(jìn)行放電，并以“結束電流≥10 A”或“結束電壓≤1 mV”為條件結束測試。
為了檢測10 A范圍的電流，本數據采集模塊通過(guò)檢測0．5 Ω測流電阻的電壓來(lái)間接計算出電流值。本數據采集模塊測量PEMFC的極化曲線(xiàn)如圖3所示，并且通過(guò)比較特征電壓電流的采集值及實(shí)際值，計算出電壓電流的采集精度均滿(mǎn)足±(0．5‰RD+0．5‰FS)，其中RD表示當前讀數值，FS表示滿(mǎn)刻度值。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194790.htm
6 結論
目前已完成基于A(yíng)DS1252的數據采集模塊軟硬件的設計及調試，并成功將軟件移植到VxWorks 5．5操作系統上運行。通過(guò)實(shí)時(shí)采集PEMFC電流掃描測試過(guò)程中的電壓、電流數據的實(shí)驗，表明基于A(yíng)DS1252的數據采集模塊具有較高的采集速度和采集精度。長(cháng)期嚴格的測試表明本數據采集模塊的軟硬件工作穩定可靠。
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