多路微弱電流采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本文詳細(xì)介紹了多路微弱光電流采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.傳統(tǒng)的電流采集由于反饋電阻參數(shù)的分散性及信號(hào)放大處理電路中各通道的不均勻性誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響,基于上述原因,本文提出了電流直接切換方案.通過(guò)大量試驗(yàn)選擇合適的模擬開(kāi)關(guān),選擇某一路電流后利用精密I/V轉(zhuǎn)換電路,得到相應(yīng)電壓,此方案可從原理上消除I/V轉(zhuǎn)換電路帶來(lái)的分散性誤差.由于模擬開(kāi)關(guān)各通道間寄生電容的存在,在I/V轉(zhuǎn)換時(shí)轉(zhuǎn)換電壓并不能立即穩(wěn)定,出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象,本文分析這一現(xiàn)象

2、,提出電路模型并作出相應(yīng)的解釋.由于上述振蕩現(xiàn)象的出現(xiàn),使每一路信號(hào)的采集周期變長(zhǎng),為達(dá)到系統(tǒng)指標(biāo),利用并行處理思想,用4個(gè)I/V轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)工作以降低整個(gè)電路的采集時(shí)間,使用模擬開(kāi)關(guān)CD4052選擇即將達(dá)到穩(wěn)定的電壓信號(hào)進(jìn)入采樣保持器,在前向通道中采用"流水線"式作業(yè),通過(guò)編碼電路與可編程控制放大器PGA203實(shí)現(xiàn)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換,不僅提高了模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度和速度,而且還提高了電路的動(dòng)態(tài)范圍和處理速度. 比較了89C51與.MSP4

3、30單片機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),由于MSP430內(nèi)部集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換、兩通道支持異步或同步串行通信接口、支持16位運(yùn)算并且超低功耗,因此選用以TI公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心器件,在單片機(jī)內(nèi)部采用滑動(dòng)平均濾波算法對(duì)采集數(shù)據(jù)作數(shù)字濾波處理,利用RS-232實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)的串行通訊.在整個(gè)PCB板設(shè)計(jì)中前向通道與MSP430的高電平電壓并不兼容,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要轉(zhuǎn)換電平.最后簡(jiǎn)要說(shuō)明制作PCB板時(shí)的注意事項(xiàng). 上位