SIEMENS/MOORE 16201-1-4 A/D采樣模塊
系統(tǒng)選用SIEMENS/MOORE 16201-1-4作為采樣芯片。該芯片是12位低功耗逐次逼近型ADC,采用單電源工作,電源電壓為2.35V至5.25V,zui高吞吐速率可達1MSPS,*本系統(tǒng)的采樣精度和速度的要求。該芯片內置一個低噪聲、寬帶寬采樣保持放大器,可處理6MHz以上的輸入頻率。
AD轉換過程和數(shù)據(jù)采集過程通過CS和串行時鐘SCLK進行控制,從而為器件與FPGA接口創(chuàng)造了條件。輸入信號在CS的下降沿進行采樣,而轉換同時在此處啟動,轉換速率取決于SCLK的時鐘頻率。圖3為AD7476的典型接線電路。
4.SIEMENS/MOORE 16201-1-4軟件設計
溫度巡檢裝置的軟件以VHDL語言為基礎,采樣模塊化的設計思路編程,分為液晶顯示模塊、AD采樣模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊和PWM控制模塊模塊。圖4給出了各模塊之間的關系圖。
系統(tǒng)首先通過AD采樣模塊對溫度進行采樣,將采樣的數(shù)據(jù)送入溫度檢測模塊進行處理。溫度檢測模塊的任務是計算將采樣來的溫度值與系統(tǒng)的預設值之間的差值,利用差值的大小來控制PWM模塊輸出脈沖寬度不同的脈沖波,通過脈沖波開控制繼電器的通斷,從而達到溫度的恒定控制。
5.實測結果
5.1 SIEMENS/MOORE 16201-1-4系統(tǒng)的定標
首先用高精度電阻箱代替鉑電阻傳感器Pt100對測量系統(tǒng)進行定標。根據(jù)式1所示的鉑電阻傳感器Pt100電阻和輸出電壓之間的關系,通過改變電阻箱的取值來設定相對應的測試溫度點標稱值,經(jīng)過測量系統(tǒng)、A/D采樣的計算,得到測量溫度顯示值。根據(jù)初測數(shù)據(jù)對測量電路、補償電壓進行校準后,完成對系統(tǒng)的定標工作。
5.2 SIEMENS/MOORE 16201-1-4系統(tǒng)實測
將鉑電阻傳感器SIEMENS/MOORE 16201-1-4接入測量系統(tǒng),并置入高精度恒溫箱中(溫控精度0.01℃)進行整個溫度測量系統(tǒng)定標測量。測量時要注意恒溫箱的密封,以提高環(huán)境溫度穩(wěn)定性;恒溫箱溫度穩(wěn)定后,每隔1min對同一溫度點進行20次測量。由表1中數(shù)據(jù)可見,測量系統(tǒng)的zui大誤差為0.009℃,說明Pt100鉑電阻傳感器的定標誤差較小,精度也較高,能滿足高精度溫度測量系統(tǒng)的測量要求,但溫度誤差較大,可能與恒溫箱溫度控制精度有關,有待于進一步定標。
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Siemens Servomotor 1FT6044-4AK71-3?TG0 6000 U/min 3,0Nm
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