人体温度测量系统的研制(12)
时间:2025-04-20
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人体温度测量系统
能用A/D转换器进行信号采集。
3.2.2 转换电路
转换电路是将表示温度的电信号通过A/D器件转换为数字信号送后续电路处理。其转换精度及信号的线性度决定系统的测量精度及线性度,因此合理选择A/D器件是很重要的。
MAX111是低功耗双通道14位串行A/D转换器。MAX111采用内部自校准技术可以将模拟信号转换为14位的数字信号,且不需要其他外围元件,工作电流仅为640μA;其高速串行接口可节约MCU的引脚,而且可用于远距离传输;单一电源供电,输入±1.5V的差模模拟信号或单端0~1.5V的模拟信号;内部自矫正技术可以允许在MCU的控制下进行偏置和增益矫正;其线性度可以达到0.5 ,转换速率可以达到50次/秒,其内部结构如图7所示:
图 7
MAX111ADC采用∑-△环路(一阶求和/比较环路)将低频的模拟信号转换为16位串行数字信号(14个数据位,一个标志位和一个溢出位)。模拟电压信号输入至一个精密电压/电流转换器;此电流被积分并送至一个比较器;比较器输出驱动一个可逆计数器和一个一位的DAC。
在一次转换过程中,比较器的输出范围是0~1.5V,其是与输入电压成比例的;加减计数器时钟来自采样时钟,并且平均PWM以产生转换结果;一个16位的静态寄存器在转换结束后存储转换结果;因为模拟信号是在多个时钟周期内被整和的,所以大部分的量化噪声被消弱,周期数越多,量化噪声被消弱的就越多。如图8所示:差模输入时的ADC波形。