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基于AD7714的高精度隔离数据采集系统摘要 简要介绍24位-模数转换器AD7714的性能和特点，详细讲解该芯片在高精度测量仪器中的应用。叙述如何使用AD7714实现多路、多量程的直流电压测量，重点说明SPI数据总线的光电隔离实现办法，并根据工程实践总结提高抗干扰能力的途径和印制电路板的的制作要点。采用上述办法，该数据采集系统成功地组合了多个AD7714，实现多路A级电流的精密测量。文中给出相关电路原理图和MCS51单片机与AD7714的接口程序实例。关键词 AD7714 光电隔离 SPI 数据采集 在高精度及多路采样设备中，AD芯片选用的恰当与否对系统整体性能的表现好坏非常关键。目前，由于数字信号处理技术的快速发展，对信号采集前向通道的器件要求也不断提高，特别是对器件的采样分辨率、采样速度以及采样通道数等参数的要求越来越严格。 本系统测量采用极化继电器的力臂控制盒仪器设计，需要测量的数据变化范围大，精度要求高，测量的通道数多。同时，由于本系统测量电路相对复杂，各信号间容易产生干扰，而高速运转的电机信号产生的干扰将会使系统瘫痪。针对上述情况，笔者采用多路输入、高精度的AD转换器AD7714，与MCU之间的通信采用光电隔离技术。1 AD7714的基本情况 AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端。它的3线串行接口与SPI、QSPI、MICROWEIR兼容。通过软件可对增益设定、信号极性和通道选择作出配置。AD7714的主要特点如下： 最高可实现24位无误码输出，同时保证00015的非线性度； 具有前端增益可编程放大器，增益值为1128，内含可编程低通滤波器和可读写系统校准系数； 有5通道输入，可根据需要采用3路差分输入或5路准差分输入； 低噪声(1因此上式可化简为：由式(11)可见，AD855x系列放大器对信号的放大倍数为AAAB，而对放大器固有偏置（VOSA+VOSB）的放大倍数仅为AA。由此可见，使用A D855x系列放大器只会带来极小的放大器固有偏置。(3) AD855x系列的低频噪声特性低频噪声由于其功率谱密度遵从1/f变化，所以又称1/f噪声。这种噪声十分普遍，不仅存在于电子管，半导体管，二极管和电阻中，也存在于热敏电阻，碳拾音器和光源中。在半导体器件中，1/f噪声主要是由半导体材料表面性质所引起的。表面能态中载流子的激励和复合，以及表面状态密度等是影响1/f噪声的主要因素。一般的放大器在低频工作时会带来很大的低频噪声影响，AD855x系列放大器的另一大优点就是对低频噪声的抑制。由于AD855x系列放大器有自动偏置调整的功能，半导体管带来的
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