AD7793在高精度溫控設(shè)備中的應(yīng)用
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對于AD7793的∑-△ADC來講，參考源的選擇必須滿足低噪聲、溫漂小的要求。雖然已經(jīng)內(nèi)置了電壓參考源，無需外接參考源，但為了滿足高精度測量的要求，使用了高精度標準參考電阻(0．2ppm)，采用比例測量法，應(yīng)用這種方法，激勵源中的噪聲會被抵消掉。
4 AD7793芯片在使用中應(yīng)注意的問題
4．1 PCB布局
∑-△型ADC具有非常高的分辨率以及極低的噪聲，因此PCB的布局布線對于實現(xiàn)ADC的高性能有非常大的影響。在PCB的布線中需要注意以下方面：
(1)電源：如果可能，盡量使用單獨的模擬電源和單獨的數(shù)字電源。而且模擬部分的電源要使用線性電源。如果使用單電源給AVDD和DVDD供電，AVDD和DVDD之間應(yīng)用磁珠進行隔離。在所有的AVDD的管腳要用0．1 μF和10 μF進行去耦到模擬地上，所有數(shù)字電源管腳要用0．1 μF進行去耦，接到數(shù)字地上。電源線在PCB上要走盡量寬的線。
(2)地：系統(tǒng)要分為模擬地和數(shù)字地兩部分，模擬地和數(shù)字地都要是大面積的地平面。ADC芯片本身模擬管腳與數(shù)字管腳都物理上分隔開了，因此ADC可以跨在模擬地平面和數(shù)字地平面的中間，ADC的AGND管腳要接到系統(tǒng)模擬地，ADC的DGND管腳要接到系統(tǒng)數(shù)字地。模擬地和數(shù)字地最終在ADC的附近進行一點相接，這樣更能有效降低接地阻抗和噪聲系數(shù)。
(3)信號：模擬輸入信號線線條要寬、采用最短路徑靠近AD7793模擬輸入端口。信號的模擬部分和數(shù)字部分要分開，模擬信號線和數(shù)字信號線也要分開，模擬信號線和數(shù)字信號線不要穿插，在芯片下面避免走數(shù)字信號。
4．2 軟件配置
MCU通過SPI接口對AD7793進行初始化配置，順序如下：
(1)復(fù)位：由于上電期間的任何毛刺電壓可能會破壞寄存器，因此建議在初始化程序中執(zhí)行復(fù)位，即將32個1寫入AD7793進行復(fù)位。復(fù)位后，SPI串行接口、片內(nèi)寄存器都進入到默認狀況，便可針對應(yīng)用配置器件。
(2)配置：復(fù)位后即可對片內(nèi)寄存器進行配置。首先寫模式寄存器，設(shè)置工作模式、輸出數(shù)據(jù)速率和時鐘源：然后寫配置寄存器，設(shè)置極性、增益、基準源、緩沖和通道；最后寫IO寄存器，設(shè)置電流源和大小。
(3)校準：配置后，便可以啟動校準程序，進行內(nèi)部校準和系統(tǒng)校準。在校準時，對失調(diào)寄存器和滿量程寄存器寫操作時，AD7793必須處于空閑或省電模式。
5 溫控實測結(jié)果
當設(shè)置的溫度發(fā)生變化時，溫控儀能通過AD7793根據(jù)得到當前實時溫度，計算出誤差信號，利用PID(比例-積分-微分)計算出合適的控制量，通過PWM技術(shù)控制功率放大器，對系統(tǒng)進行控制，獲得滿意的預(yù)期溫控目標。在我們研制的高精度溫控設(shè)備中，溫度設(shè)置值與溫度實際對比結(jié)果如表1所示，溫控范圍要求在40～55℃之間。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153442.htm
6 結(jié)束語
在我們的研究過程中，得到如下經(jīng)驗：通過內(nèi)部校準和系統(tǒng)校準可消除零點誤差、滿量程誤差及溫度漂移的影響；四線制恒流源驅(qū)動Pt1000鉑電阻，有效克服了導(dǎo)線電阻和自熱效應(yīng)對測量精度的影響；采用PID、PWM技術(shù)大大提高了溫控精度和穩(wěn)定度，使得整機的溫控誤差優(yōu)于0．1℃。
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