[发明专利]一种I/F变换电路板的温度补偿方法

说明书

本发明公开了一种I/F变换电路板的温度补偿方法，使得I/F变换电路板的输入电流通过电流/电压转换以及滤波电路后进入一片高精度A/D芯片采集并转换成数字量，此数字量就对应了当前输入的电流值；数字量进入误差校正电路，结合当前模块温度信息获得校正后的数值，消除零偏、温漂和非线性误差，再送至直接频率合成式脉冲生成电路产生所需的频率脉冲，其中A/D芯片采用逐次逼近或∑‑Δ型架构，量化位数达到16bit以上。本发明具有的优点是不需要依靠外部恒温措施提高温度稳定性。

技术领域

本发明涉及一种变换电路领域，尤其涉及一种I/F变换电路板的温度补偿方法。

背景技术

目前，在高精度惯性组合导航系统中，加速度测量传感器普遍采用石英加速度计，而石英加速度计输出为电流信号，在高精度惯性组合导航系统必须将电流信号转换为数字信号才能进行导航等处理；针对将电流信号转换为数字信号，在高精度的模数转换中普遍采用I/F变换电路板的温度补偿方法，以实现电流至频率的模数变换。

如图1所示，传统地I/F转换电路是纯硬件电路，输入电流进入到运放和电容组成的积分器，从而形成斜坡状积分电压，积分电压进入电压比较器进行上下门限比较，电压超限时通过逻辑控制单元输出控制脉冲，接通正恒流源或者负恒流源泄放积分电压；并且上述过程周而复始形成周期化脉冲，其频率与积分电压呈上升斜率，即输入电流成正比，以得到I/F转换的效果。

针对上述的传统结构，其具有的稳定性、精度，尤其是温度稳定性，完全依赖于硬件电路本身的特性，任何温度补偿措施都只能以硬件电路的形式勉强插入，甚至依靠外部恒温措施，不满足本产品对温度稳定性(标度因数温度系数)和体积功耗的严格要求；其它指标，例如零偏、二阶线性度，也存在同样问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是公开一种I/F变换电路板的温度补偿方法，将I/F变换电路板的输入电流通过电流/电压转换以及滤波电路后进入一片高精度A/D芯片采集并转换成数字量，此数字量就对应了当前输入的电流值；数字量进入误差校正电路，结合当前模块温度信息获得校正后的数值，消除零偏、温漂和非线性误差，再送至直接频率合成式脉冲生成电路产生所需的频率脉冲，进而解决了需要依靠外部恒温措施提高温度稳定性的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种I/F变换电路板的温度补偿方法，该I/F变换电路板上分别连接有电源电路和ADC测量模块，所述ADC测量模块通过加法器电路连接有数字补偿模块、所述数字补偿模块通过脉冲生成电路与DDS频率合成模块合成有固定宽度的频率脉冲，其中所述ADC测量模块和DDS频率合成模块由温补晶振时钟源驱动；其温度补偿的具体步骤如下：

(1)采用ADC测量模块和数字补偿模块将I/F变换电路板的输入电流转换成频率控制字；其具体过程包括：

步骤S1，将I/F变换电路板的输入电流的电流X、电流Y、电流Z转换为积分电压；所述ADC测量模块包括ADC芯片、以及分别与ADC芯片连接的输入调理电路、测温电路；所述输入调理电路是由I/V转换电路、开关积分滤波电路两部分级联而成；其中所述I/F变换电路板的输入电流分为电流X、电流Y及电流Z，所述I/V转换电路将电流X、电流Y、电流Z分别转换得到的电压信号输送到开关积分滤波电路内，所述开关积分滤波电路在逻辑节拍的控制下对每个ADC芯片采样时隙内的电压信号进行短时积分，以将所得积分电压送给ADC芯片采集；

步骤S2，采集表征I/F变换电路板温度值的数字量；所述测温电路是由固定电阻与热敏电阻串联而成，对其VCC和GND取点，以使所述固定电阻和热敏电阻形成分压，并将所述固定电阻两端电压馈入步骤S1中ADC芯片的差分参考电压输入端作为ADC芯片的参考电压；将热敏电阻两端电压馈入步骤S1中ADC芯片的差分输入端进行采集，以得到ADC芯片采样的温度值；其中所述热敏电阻为线性正温度系数PT1000热敏电阻；