多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制與測試.pdf

1、根據(jù)國內激光粒度儀在性能方面存在的不足，本文主要對激光粒度儀的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行了設計與研究。同時，為了對設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠進行正確合理的評價，設計了相應的測試系統(tǒng)，對采集系統(tǒng)的性能進行評判。
　　 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用直接切換電流，然后再進行I/V轉換的方案，這樣只需要同一個I/V轉換電路就可以達到對信號進行轉換的目的，簡化了電路的設計，消除了由于多個I/V轉換電路性能參數(shù)差異而產(chǎn)生的分散性誤差。系統(tǒng)設計的通道數(shù)是3

2、6路，所以考慮選用單刀多擲開關進行通道選擇，然而，在測試中發(fā)現(xiàn)，不能采用單刀多擲開關，因為開關斷開的通道會處于高阻狀態(tài)，有漏電流，實際輸出的電流是閉合通道的電流與斷開通道漏電流之和。為消除這種影響，系統(tǒng)采用單刀雙擲開關，測試發(fā)現(xiàn)開關切換時存在尖峰脈沖現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會持續(xù)一段時間才能消失，這種現(xiàn)象是由于模擬開關各通道間存在寄生電容造成的，為減小這種影響，設計了一種電路即每一個通道利用兩個開關進行控制，在通道切換之前一個開關與電阻串聯(lián)接地，

3、處于閉合狀態(tài)，另一個開關與后級I/V轉換電路相連，處于打開狀態(tài)，這樣能夠通過對開關進行編程控制，保證在進行通道切換時，電容上的電流放電完畢，消除尖峰脈沖的現(xiàn)象。系統(tǒng)設計了自動比較編碼電路來實現(xiàn)自動量程切換，從硬件的角度來采集速率。
　　 單片機采用C8051F020，其數(shù)據(jù)處理的速度快，引腳資源豐富，能滿足36路通道的需求，而且內部有ADC和PGA，能夠簡化電路的設計。ADC采用單片機內部自帶的分辨率12位、轉換速率為100Ks