【導(dǎo)讀】設(shè)計工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要特別注意細節(jié)，因為錯誤的閱讀或故障的系統(tǒng)可能會造成影響。在過程控制設(shè)置中，數(shù)據(jù)采集可能正在收集溫度，濕度，壓力和其他重要信息，這些信息使控制器可以確保按需執(zhí)行過程。
設(shè)計工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要特別注意細節(jié)，因為錯誤的閱讀或故障的系統(tǒng)可能會造成影響。在過程控制設(shè)置中，數(shù)據(jù)采集可能正在收集溫度，濕度，壓力和其他重要信息，這些信息使控制器可以確保按需執(zhí)行過程。這些以及許多其他示例都依賴于高性能ADC的正確設(shè)計。雖然選擇正確的ADC是重要的一步，但還有其他設(shè)計注意事項可確保所選ADC的性能不會受到影響。
步進輸入
對于任何ADC設(shè)計來說，重要的兩個考慮因素是基準驅(qū)動器和輸入驅(qū)動器。參考驅(qū)動器需要提供具有最小失調(diào)，漂移和噪聲的正確Vref值，以確保ADC為其轉(zhuǎn)換提供合適的參考電壓。
輸入驅(qū)動器應(yīng)包括一個抗混疊濾波器，其帶寬應(yīng)足以使信號穩(wěn)定到ADC分辨率的適當位；高帶寬，高擺率放大器應(yīng)具有低輸出阻抗和軌至軌擺幅。確保信號在到達ADC之前沒有失真。有關(guān)選擇合適的放大器的更多信息，請觀看如何選擇運放來驅(qū)動SAR ADC。
在過程自動化示例中，通常將多個換能器多路復(fù)用到一個可獲取所有數(shù)據(jù)的ADC。當數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從一個換能器過渡到另一個換能器時，提供給ADC的電壓類似于階躍函數(shù)。如果輸入驅(qū)動器放大器或濾波器的設(shè)計不正確，則測量值將不正確，并且該過程可能會失敗。MUX和步進輸入的數(shù)據(jù)采集。參考設(shè)計展示了如何設(shè)計18位1-MSPS工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
同步測量
諸如精密電機控制之類的應(yīng)用需要同時測量多個通道，從而增加了額外的復(fù)雜性。在電動機控制中，正弦和余弦輸出代表模擬輸出電動機編碼器的電動機位置。隨著電動機的旋轉(zhuǎn)，有必要同時測量這些輸出，以測量電動機的位置并確保按需控制電動機。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)光學(xué)編碼器提供了一個12位，1-MSPS雙通道同步數(shù)據(jù)采集，用于與輸入頻率可達到2kHz一個4.5V差分信號系統(tǒng)。
相位補償測量
在無法同時采樣的情況下，可以使用相位補償來解決由多路非同步采樣引入的相位差。當ADC采樣率固定時，該相位差是恒定的，并且可以在軟件中為每個通道執(zhí)行相位校準和補償。用于電力自動化的數(shù)據(jù)采集??系統(tǒng)參考設(shè)計提供了16位，500kSPS，8通道硬件解決方案以及有關(guān)軟件補償算法的信息。
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