多路微弱電流采集系統(tǒng)設計.pdf

1、本文詳細介紹了多路微弱光電流采集系統(tǒng)的設計方案.傳統(tǒng)的電流采集由于反饋電阻參數(shù)的分散性及信號放大處理電路中各通道的不均勻性誤差對測量結果的準確性有很大影響,基于上述原因,本文提出了電流直接切換方案.通過大量試驗選擇合適的模擬開關,選擇某一路電流后利用精密I/V轉換電路,得到相應電壓,此方案可從原理上消除I/V轉換電路帶來的分散性誤差.由于模擬開關各通道間寄生電容的存在,在I/V轉換時轉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的解釋.由于上述振蕩現(xiàn)象的出現(xiàn),使每一路信號的采集周期變長,為達到系統(tǒng)指標,利用并行處理思想,用4個I/V轉換模塊同時工作以降低整個電路的采集時間,使用模擬開關CD4052選擇即將達到穩(wěn)定的電壓信號進入采樣保持器,在前向通道中采用"流水線"式作業(yè),通過編碼電路與可編程控制放大器PGA203實現(xiàn)自動量程轉換,不僅提高了模數(shù)轉換的精度和速度,而且還提高了電路的動態(tài)范圍和處理速度. 比較了89C51與.MSP4

3、30單片機的優(yōu)缺點,由于MSP430內(nèi)部集成了模數(shù)轉換、兩通道支持異步或同步串行通信接口、支持16位運算并且超低功耗,因此選用以TI公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心器件,在單片機內(nèi)部采用滑動平均濾波算法對采集數(shù)據(jù)作數(shù)字濾波處理,利用RS-232實現(xiàn)單片機和PC機的串行通訊.在整個PCB板設計中前向通道與MSP430的高電平電壓并不兼容,在產(chǎn)品設計時要轉換電平.最后簡要說明制作PCB板時的注意事項. 上位