[发明专利]一种自动校准ADC多路采样增益的系统及方法

说明书

本发明公开了一种自动校准ADC多路采样增益的系统及方法，控制单元通过第一控制端控制DAC模块输出固定电压，控制单元通过第二控制端控制继电器开关组的一路开关闭合；固定电压经过电压跟随器后输入到继电器开关组；标准ADC采集电压跟随器输出端的电压后反馈给控制单元的第一输入端，待测ADC采集继电器开关组输出端的电压后反馈给控制单元的第二输入端。控制单元根据标准ADC采集的电压和待测ADC采集的电压，计算每路采样通道的增益系数。本发明只需一路DAC输出就可以输出多路模拟量，保证标准ADC和待测ADC采集到的是相同模拟值，高效快速地校准了多路模拟采样的增益。

技术领域

本发明属于数据采集领域，具体涉及一种自动校准ADC多路采样增益的系统及方法。

背景技术

当前，ADC采样已经应用到各种场景下，如军工、航空航天、汽车、工业和电力行业等等。在稍微复杂的工况下，一路采样是远远不能满足实际需求的，多路冗余采样逐渐成为了主流应用。例如电力行业中需要对多条线路电压进行采集，电动汽车上有多路传感器信号需要采集。并且ADC的采样电路设计以及ADC芯片内部设计影响，一般来说AD采样回路都会有采样误差，并且同一片ADC芯片的不同采样通道误差都会有区别。

为了获得最准确的模拟量，应用人员都会对ADC的采样通道进行增益系数补偿，这些补偿系数通常是写入程序软件中。对于同型号不同批次的电路板，当前大量的校准方式，一般都是由人工手动通过精密电压电流源输出信号，再通过采样测试程序获取各个通道的增益系数，为此应用人员或测试人员往往要花大量的时间用于校准采样系数上。因此，快速方便的校准ADC采样通道的系数可以大大提高应用人员的工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动校准ADC多路采样增益的系统及方法，可以解决现有技术中任工校准采样系数效率低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种自动校准ADC多路采样增益的系统，包括控制单元、DAC模块、电压跟随器、继电器开关组以及标准ADC和待测ADC；所述的控制单元包括第一控制端、第二控制端、第一输入端和第二输入端；所述的控制单元通过第一控制端控制DAC模块输出固定电压，控制单元通过第二控制端控制继电器开关组的一路开关闭合；所述固定电压经过电压跟随器后输入到所述继电器开关组的输入端；所述标准ADC采集电压跟随器输出端的电压后反馈给控制单元的第一输入端，待测ADC采集继电器开关组输出端的电压后反馈给控制单元的第二输入端。

进一步的，所述的控制单元根据标准ADC采集的电压和待测ADC采集的电压，计算每路采样通道的增益系数。

进一步的，所述的增益系数的计算公式为：

k＝V_C/V₀，其中：

V_C为待测ADC采集的电压值，V₀为标准ADC采集的电压值。

进一步的，所述继电器开关组包括至少两个相互并联的继电器。

第二方面，本发明提供一种自动校准ADC多路采样增益的方法，包括以下步骤：

步骤1、控制单元控制DAC模块输出指定的直流电压，经电压跟随器后输入到继电器开关组的输入端；

步骤2、控制单元控制继电器开关组的第一继电器闭合；

步骤3、控制单元控制标准ADC采集电压跟随器输出端的电压信号并返回给控制单元；

步骤4、控制单元控制待测ADC采集继电器开关组输出的第一路电压信号并返回给控制单元；

步骤5、控制单元得到标准ADC返回的采样值V₀和待测ADC返回的采样值V₁，计算出第一路通道的采样增益系数k₁；