基于ADS1252的數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計
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4 軟硬件調(diào)試
當數(shù)據(jù)采集模塊的硬件和軟件設(shè)計完畢，需要對它進行軟硬件的調(diào)試以驗證其設(shè)計的正確性。數(shù)據(jù)采集模塊軟硬件調(diào)試按以下步驟依次進行：
(1)ADS1252驅(qū)動調(diào)試：運行ADS1252驅(qū)動程序，首先用示波器監(jiān)測ADS1252的CLK引腳，觀察時鐘頻率的測量值是否與設(shè)定值一致。當CLK時鐘頻率設(shè)置正確，接著用示波器監(jiān)測ADS1252的SCLK與引腳，觀察這兩個引腳的時序是否正確。
最主要保證串行時鐘是發(fā)生在 Mode之后，否則將會讀取到錯誤的數(shù)據(jù)。
(2)校準數(shù)據(jù)計算：在ADS1252驅(qū)動工作正常的前提下，首先用直流可調(diào)穩(wěn)壓源對ADS1252的差分輸入端分別輸出1 V，4 V的電壓，將ADS1 252采集的電壓分別記為VS1，VS2，同時將高精度電壓表測量的電壓分別記為VM1，VM2。接著通過對VS1，VS2，VM1，VM2的比較計算，得出校準參數(shù)K，B。
(3)采集任務(wù)調(diào)試：當校準參數(shù)計算完畢，啟動采集任務(wù)對實時電壓數(shù)據(jù)進行采集。在0～5 V的范圍內(nèi)，用直流可調(diào)穩(wěn)壓源對ADS1252的差分輸入端輸出從低至高的電壓，此時采集任務(wù)通過printf()函數(shù)將采集電壓輸出到控制臺。通過對比用高精度電壓表測量的電壓值，可以計算出ADS1252的采集電壓誤差，從而判斷采集精度是否滿足要求。
5 實驗結(jié)果
現(xiàn)使用廣東省電子技術(shù)研究所研制的GE／FC1燃料電池測試系統(tǒng)對質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)工作所需的氫氣及氧氣的流量、壓力、濕度控制到合適值，然后進行電流掃描測試。在測試期間，用基于ADS1252的數(shù)據(jù)采集模塊對電流掃描測試過程PEMFC的電壓、電流的動態(tài)變化數(shù)據(jù)進行記錄；同時用安捷倫數(shù)字萬用表測量PEMFC電壓、電流的某些特征值。
由于實驗用的PEMFC采用單片Nation膜(截面積為2 cm×2 cm)組裝，其開路電壓不超過1．5 V。首先通過測試系統(tǒng)控制PEMFC氫氣及氧氣流量分別為0．1 SLPM，0．07 SLPM；控制PEMFC氫氣及氧氣背壓均為0．05 MPa；控制PEMFC氫氣及氧氣的露點溫度、氣體溫度分別為65℃，70℃。然后測試系統(tǒng)以1 mA的起始電流，按10 mA／s的增量對該PEMFC進行放電，并以“結(jié)束電流≥10 A”或“結(jié)束電壓≤1 mV”為條件結(jié)束測試。
為了檢測10 A范圍的電流，本數(shù)據(jù)采集模塊通過檢測0．5 Ω測流電阻的電壓來間接計算出電流值。本數(shù)據(jù)采集模塊測量PEMFC的極化曲線如圖3所示，并且通過比較特征電壓電流的采集值及實際值，計算出電壓電流的采集精度均滿足±(0．5‰RD+0．5‰FS)，其中RD表示當前讀數(shù)值，F(xiàn)S表示滿刻度值。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194790.htm
6 結(jié)論
目前已完成基于ADS1252的數(shù)據(jù)采集模塊軟硬件的設(shè)計及調(diào)試，并成功將軟件移植到VxWorks 5．5操作系統(tǒng)上運行。通過實時采集PEMFC電流掃描測試過程中的電壓、電流數(shù)據(jù)的實驗，表明基于ADS1252的數(shù)據(jù)采集模塊具有較高的采集速度和采集精度。長期嚴格的測試表明本數(shù)據(jù)采集模塊的軟硬件工作穩(wěn)定可靠。
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