∑-ΔADC應用筆記

　　4.93250 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%502.061511.458332.39140

　　050 ± 10%2490 ± 1%1820 ± 1%130000 ± 15%0.1 ± 10%5000.00048NANA

　　表2列出的計算值均來(lái)自式1的計算結果和圖3定義的精確測量。表格頂部給出了式1在標稱(chēng)輸入電壓下的理論計算結果，選擇標準的分立元件。表2底部給出了演示系統中實(shí)際測量的元件值以及測試誤差，同時(shí)還給出了用于FSR校準和計算得到的KCAL系數，計算公式如下：

　　校準系數KCAL按照式2計算：

　　KCAL = VTRMAX/(VADCMAX - VADC0)(式2)

　　式中：

　　VTRMAX是輸入最大值，分別代表±5V或±10V輸入信號。

　　VADCMAX是測量、處理后的ADC值，MAX11040評估板設置與圖3相同，輸入信號設置為VTRMAX。

　　VADC0是測量、處理后的ADC值，MAX11040評估板設置與圖3相同，輸入信號設置為VIN = 0 (系統零失調測量)。

　　KCAL (本實(shí)驗中)是針對特別通道的校準系數，根據VADC計算輸入信號VTR。

　　KCAL誤差計算顯示只基于標稱(chēng)值的KCAL“理論值”可能與基于實(shí)際測量值計算的KCAL之間存在1%左右的誤差。

　　所以，只是依靠理論計算還不足以支持實(shí)際要求;如果設計中需要達到EU IEC 62053標準要求的0.2%精度，就必須對每個(gè)測量通道進(jìn)行滿(mǎn)量程(FSR)校準。

　　表3所示結果驗證了? FSR輸入信號的測量。利用高精度HP3458A萬(wàn)用表測量數據，利用式2中的校準系數KCAL得到ADC測量值和計算值。

　　表3. 驗證? FSR輸入信號對應的測量結果 GeneratorGeneratorMAX11040CalculationVerrRequirements

　　Nominal signal (? FSR)VTR_m - signal measured by HP3458AVIN measured by ADCVTR_C = VIN × KCAL(VTR_M - VTR_C) × (100/VTR_C)IEC 62053

　　(VP-P)(VRMS)(VRMS)(VRMS)(%)(%)

　　Channel 1: ±5.0003.48920.742593.490126-0.0265440.2

　　Channel 2: ±2.5001.74710.73071.747384-0.0162650.2

　　表3中的VTR_M表示輸入? FSR信號時(shí)的測量值，而VTR_C表示基于MAX11040測量值和KCAL處理、計算得到的數值。

結果顯示調理后的電路測量誤差VERR低于0.03%，可輕松滿(mǎn)足EU IEC 62053規范要求的0.2%精度指標。

　　圖4. MAX11040EVKIT GUI允許用戶(hù)方便地設置各種測量條件：12.8ksps、256采樣點(diǎn)/周期和1024次轉換。此外，GUI的計算部分提供了一個(gè)進(jìn)行快速工程運算的便捷工具。

　　測量結果也可以通過(guò)USB口傳送到PC端，從而利用強大的(而且免費)的Excel進(jìn)行詳細的數據分析。

　　結論

　　MAX11040等高性能多通道同時(shí)采樣、Σ-Δ ADC非常適合工業(yè)應用的數據采集系統。