ads1274多通道微弱电压信号同步采集系统开发new

《ads1274多通道微弱电压信号同步采集系统开发new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、测控技术与仪器仪表MeasurementControlTechnologyandInstruments多通道微弱电压信号同步采集系统开发*陈红远，郭天太，吴俊杰，叶婷，林汐倩(中国计量学院计量测试工程学院，浙江杭州310018)摘要：针对微纳尺度测量领域对微弱电压信号多通道同步采集的需求，开发了一种基于ADS1274的微弱电压信号同步采集系统。该系统以A/D转换模块为核心，以C8051F120高性能微处理器与外围电路构成控制单元，具有4通道电压同步采集功能。通过设计液晶显示电路，可实时显示测量值。实验结果表明,该系统可实现预定功能，分辨率达到亚微伏级

2、。关键词：微弱电压信号；采集；ADS1274；微处理器中图分类号：TM932文献标识码：A文章编号：0258-7998(2014)02-0078-03Developmentofasynchronousacquisitionsystemformulti-channelweakvoltagesignalsChenHongyuan,GuoTiantai,WuJunjie,YeTing,LinXiqian(CollegeofMetrology&MeasurementEngineering,ChinaJiliangUniversity,Hangzhou3100

3、18,China)Abstract:Tosatisfythedemandsformulti-channelsynchronousacquisitionofsmallvoltagesignalsinmicro-andnano-scalemeasurementarea,asynchronousacquisitionsystemformulti-channelweakvoltagesignalsbasedonADS1274isdeveloped,whichusesA/Dconverterasthecore,high-performancemicroproc

4、essorC8051F120andperipheralsasthecontrolunit,andaccomplishes4-channelvoltagesynchronousacquisitionfunctions.Real-timedisplayofmeasuredvaluesisrealizedthroughthedesignofLCDdisplaycircuit.Experimentalresultsshowthatthesystemcanrealizethedesignedfunctions,witharesolutionuptosub-μV

5、level.Keywords:weakvoltagesignal;acquisition;ADS1274;microprocessor现代精密仪器技术的发展对微纳尺度的几何量测功能：4通道信号同步采集、数据显示及数据传输。系统量提出了更高的需求。近年来，基于触觉式测头的坐标总体结构如图1所示，其中信号调理电路配合ADS1274测量技术已逐渐取代了传统的测量方法[1-2]。但当对触高性能A/D芯片实现同步采集4通道微弱电压信号，觉式测头施加1nm的位移时，电桥的输出电压通常仅C8051F120编程读取A/D芯片数据，LCD12864实时显示为几十微伏。

6、由于被测信号非常微弱，在测量过程中各采集数据，通过功能键选择RS232/RS422将测量数据传种潜在的误差来源将会影响测量的准确度，如：测量系输至PC机或其他设备。统的内部噪声、外部干扰噪声、测试引线引起的误差等。针对目前高精度测量及微纳尺度的测量技术发展需要，本文开发了一种基于ADS1274的多通道微弱电压信号同步采集系统。该系统以24bit高精度A/D转换模块为核心，构成具有高精确度、高分辨率的信号同步采集图1系统总体结构系统。相比传统式测量或采用频分复用技术的系统[3]，它2硬件设计从硬件上解决了多通道信号同步采集需求，同时软件操综合考虑系统的

7、精度和量程需要，本文选用TI公司作简单，且无需将输入信号放大，不会引入新的干扰源，的24bit高性能4通道同步采样A/D转换芯片大大降低了电路结构的复杂程度，从而提高了系统可靠ADS1274，利用TPS7A7300线性稳压器和TPS70451双电性和数据测量准确度。压输出模块设计系统电源，采用全差分运放OPA1632搭1系统总体结构建差分输入电路作为A/D输入端的信号调理，并用多通道微弱电压信号同步采集系统主要完成三大C8051F120单片机系统作为控制核心，用LCD12864液晶*基金项目：浙江省科技创新团队自主设计项目(2011R09024-15

8、);中国计实时显示采集数据。量学院校开放实验项目(201318)资助78《电子技术应用》2014年第40卷第