智能仪器讲稿-第四章

《智能仪器讲稿-第四章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第四章第四章智能仪器输出通道及数据通信接口技术智能仪器输出通道及数据通信接口技术•4．1智能仪器输出通道信号种类•一.模拟量输出信号•1.直流电流信号•适用：远距离传送。•特点：抗干扰能力强，信号线电阻不会导致信号损失。•常用规范：4~20mA（负载电阻250~750Ω），0mA表示故障。•0~10mA（负载电阻0~3000Ω）•2.直流电压信号•适用：近距离传送，多个负载。•特点：要求负载有高输入阻抗。•常用规范：1~5V，1V以下表示故障。•二.开关量输出信号：只有“0”与“1”二种状态，表示开、关；正常、故障；自动、手动等等

2、。•三.数字量输出信号：串行、并行。•4．2DAC工作原理及主要技术指标•一.DAC工作原理:以反梯形电阻网络DAC为例Uo输出与数字输入成正比。二二..DACDAC主要技术指标主要技术指标•1.分辨率：输入数字量最小位（LSB）变化引起输出模拟量的变化，常用D/A变换器的二进制位数表示，n位DAC分辨率是2-n*满度值。FSR（FullScaleRange）。对于n位D/A转换器，分辨率可表示为：1分辨率＝n2−1例如，n=8,DAC的分辨率为位数越多，能够分辨的最小输出电压变化量就越小，分辨1率分辨率=n=0.00392−1就

3、越高。也可用位数n来表示分辨率。•2.精度：DAC理论输出值与实际输出值的最大偏差，是各种误差的综合(非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等)。通常用最大误差与满量程输出电压之比的百分数表示。通常要求D/A转换器的误差小于U/2。LSB转换精度是一个综合指标，包括零点误差、增益误差等，它不仅与D/A转换器中元件参数的精度有关，而且还与环境温度、集成运放的温度漂移以及D/A转换器的位数有关。•3.建立时间（转换时间）：数字值满刻度变化时，从数字值输入到输出模拟量达到终值±1/2LSB所需的时间。44．．33DACDAC接口技术接

4、口技术•一.电流输出型DAC变换成电压输出：单极性输出电路:Uout=-Iout*Rf双极性输出电路:Uout=-Iout*Rf+Vref*Rf/R1=（Vref/R1-Iout）*Rf，调整R1使数字量为10000000B(8位DAC)时Uout=0，有正负幅度对称的输出。电流输出型电流输出型DACDAC•电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出

5、现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOSDAC转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了运算放入器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。二二..DACDAC芯片与微型计算机接口芯片与微型计算机接口1.DAC位数等于CPU数据总线位数时的接口•只要DAC内部有锁存

6、器，二者可直接相连，否则也只要加一个锁存器即可AD1408AD1408与与80318031的接口的接口P1.7～DBV～7REF(+)AD580+5VP1.0DBV1REF(-)8031RFIoAD1408+A－VoDAC1210DAC1210与与80318031的接口的接口P0.7～VrefD4~D11+5VP0.0RfbD~D148031DAC1210P2.0BYTE1/BYTE2P2.1CSP2.7XFERIout1+AWRWR1I－out2VoWR2•2.DAC位数大于CPU数据总线位数时的接口：CPU数据分二次输出。•例

7、：DAC1210,12位D/A转换器，二级锁存。•BYTE1/BYTE2=’1’,12位数据同时送入输入锁存器,=’0’只输入低4位CPU数据分两次送出•MOVA,R2;待转换数据放在R2中•MOVDPTR,#0FDFFH;高8位输入锁存器地址•MOV@DPTR,A;输出高8位数据•MOVA,R1;A0=0,送低4位到4位输入锁存器•DECDPH;DPH减1形成低4位数据锁存器地址•MOVX@DPTR,A;输出低4位数据•MOVDPH,#7FH;•MOVX@DPTR,A;12位数据送DAC寄存器•END;•注意:不可先送低4位。0

8、10000101100011110000000001011对于一个10Bit的DAC，当使用双锁存器接口时，设两个锁存器原来的数据为0001111000，现要求转换的数据为0100001011，首先输出低八位，则输出的波形为•3.多路模拟量输出时的