华中科技大学 测控技术与系统实验报告.doc

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1、2013-2014学年度第二学期测控技术与系统实验报告——电压校准、热电阻测温院系：自动化学院专业班级：测控1102班指导老师：黄为实验成绩：实验一电压测量基本实验一、实验目的熟悉CKXT-I的系统开发方法；熟悉KeilC软件开发环境；熟悉CKXT-I型综合实验仪的电压测量的基本功能。二、基本原理利用综合实验仪的模拟通道可实现高精度的电压测量。综合实验仪采用的100ksps12位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，这种类型的A/D转换器由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电

2、压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低。综合实验仪的内部芯片C8051F005包括一个逐次逼近寄存器型AD。其基本模拟输入转换通道的结构如图1.1所示。模拟通道包括多路模拟开关(AMUX)，可编程增益放大器（PGA），12位逐次逼近型A/D转换器等。图1.1ADC接口三、实验内容及设备实验内容：取一直流电压（如CSY-3000应变电桥实验模块的输出），接入CKXT-I实验仪的主模拟输入通道，编程实现该直流电压的测量，获得测量数据并进行分析。实验设备：C

3、SY-3000实验仪；CKXT-I型综合实验仪；信号源；万用表。四、实验步骤1、在CSY-3000实验仪上找出电压输出接口，用导线分别将其接入CKXT-I型综合实验仪的电压采集端口AD0和AGND端口。2、在本次试验中，为了获得较高精度，采用电压采集输入端口AD0采集模拟电压信号。3、在CSY-3000实验仪上找出电压表测量输入接口，将CSY-3000实验仪上测得的电压值作为参考标准电压，将CKXT-I型综合实验仪作为待标定的电压。分压网络与接线图说明：1、CKXT-I型综合实验仪按要求接线，其中AD0端口用于采

4、集模拟电压信号。2、分压网络a端接CSY-3000实验仪上2V标准输出电压，所有接地端接到一起。3、编程，采集并记录测量得到的电压值4、改变滑动变阻器的阻值，得到不同电压值用于标定CKXT-I型综合实验仪上的电压关系。实验中通过采集模拟1V和1.5V电压，通过拟合线性关系得出电压值并通过数码管显示。5、标定之后比较实际电压值与单片机显示电压值进行比较观察误差。五、实验现象和结论通过按照实验电路图进行接线，并通过keil软件与CKXT-I型综合实验仪进行调试后，CKXT-I型综合实验仪在电压校准后数码管上显示的电压

5、值与实际电压值的误差为0mm或者1mm，说明测量误差控制在很小的范围内，达到电压测量的目的。六、核心程序注释//CKXT-I型综合实验仪上4个按键的控制功能配置的程序while(1){//对采集到的温度值进行标定if(KEY0==LEFT_KEY)//在电压为1V时按左键采集记录{KEY0&=0;AD_INL=GetADCResult(0);}if(KEY0==RIGHT_KEY)//在电压为1.5V时按子右键采集记录{KEY0&=0;AD_INH=GetADCResult(0);}voltL=AD_INL*25

6、00.0/4096;//将电压为1V时的AD值转化为电压值voltH=AD_INH*2500.0/4096;//将电压为1.5V时的AD值转化为电压值for(i=0;i<100;i++)//进行100次采样{AD_IN=GetADCResult(0);//采集实时电压输入点voltM=AD_IN*2500.0/4096;//将AD值转化为电压值volt+=(voltM-voltL)*500/(voltH-voltL)+1000;//对采集到的电压值进行修正}volt=volt/100;//求取100次采样的平均值

7、if(KEY0==MID_L_KEY)//按中左键显示进行100次采集平均后的电压值{KEY0&=0;disp_flag=0;DisIntNum(volt);volt=0;}if(KEY0==MID_R_KEY)//按中右键配置参数disp_flag{KEY0&=0;disp_flag=1;}if(disp_flag)//当disp_flag为1，即按中右键后显示当前电压值{DisIntNum(AD_IN);}else//当disp_flag为0，即按其他键时，显示100次采样平均后电压值{DisIntNum(v

8、olt);CH452_Write(CH452_SET_BIT+0x003b);//显示小数点volt=0;}}七、思考题问：A/D转换器有哪些类型，试分别说明其原理和特点。答：按工作原理不同，A/D转换器可以分为：直接型A/D转换器和间接型A/D转换器。直接型A/D转换器可直接将模拟信号转换成数字信号，这类转换器工作速度快。并行比较型和逐次比较型A/D转换器属于这一类。而