[发明专利]一种AD采集方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及AD采集领域，特别地，涉及一种电动执行机构的AD采集方法及装置。

背景技术

在目前的智能型电动执行机构中，远程控制方式分为远程开关量控制方式、远程模拟量控制方式以及总线控制方式。远程模拟量控制方式即为输入控制信号为4～20mA模拟量信号。模拟量信号控制方式在DCS(Distributed Control System：分布式控制系统)系统中比较常见，在目前的工业现场环境中使用非常广泛。

而在目前国内大部分执行器厂家常用的采集方法是将输入的4～20mA模拟信号进行线性放大，然后利用单片机进行AD采集。这样做，虽然能够实现4～20mA电流信号的采集，但由于电流信号在线路中传输时，往往会存在损耗或波动，那么如果直接对经过转化放大后的电压信号进行AD采集，可能导致信号的采集精度不高，或者无法采集到信号，甚至可能出现对信号的错误采集，导致执行器在执行动作命令时，可能会出现短暂的错误指令，最终导致一些控制之外的结果，例如：突然抖动、死区振荡等。所以亟需开发一种能提高信号采集精度的AD采集方法及装置。

发明内容

本发明提供了一种AD采集方法及装置，以解决模拟信号采集过程中AD采集信号出现采集精度不高或错误采集导致执行器错误执行的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种AD采集方法，该AD采集方法包括：

对处于一定范围[U_i0，U_iN]的源信号U_i同时进行N种放大处理，得到N个输出信号[U₁,…,U_k,…,U_N]，其中N＞0，1≤K≤N；

其中，N种放大处理分别设定各自对应的有效输入区间[U_i0,U_i1],[U_i1,U_i2],·····,[U_i(N-1),U_iN]和有效输出区间，每一种放大处理的有效输入区间与该种放大处理的有效输出区间一一对应，N个有效输入区间将源信号U_i连续分段；对于第K种放大处理，当源信号U_i处于其有效输入区间[U_i(k-1),U_ik]内时，第K种放大处理将源信号U_i放大为处于其有效输出区间内的输出信号U_k；当源信号U_i小于其有效输入区间[U_i(k-1),U_ik]的下限值U_i(k-1)时，输出信号U_k恒等于其有效输出区间的下限值；当源信号U_i大于其有效输入区间[U_i(k-1),U_ik]的上限值U_ik时，输出信号U_k恒等于其有效输出区间的上限值；

根据N种放大处理的输出信号分别处于其有效输出区间的值输出采样值。

进一步地，根据N种放大处理的输出信号分别处于其有效输出区间的值输出采样值包括：

根据N种放大处理的输出信号分别处于其有效输出区间的值辨别有效值；

对有效值进行滤波处理，得到最终有效值；

根据最终有效值U_k和读取序号K，以及第K种放大处理的输入信号和输出信号对应关系的转换操作输出采样值。

进一步地，根据N种放大处理的输出信号分别处于其有效输出区间的值辨别有效值包括：

设定读取序号K＝1；

对第K种放大处理的输出信号U_k进行读取操作；

判断第K个输出信号U_k是否小于第K种放大处理的有效输出区间的上限值，若是则将第K个输出信号U_k作为有效值；若否则令K＝K+1并判断K是否等于N，若否则执行读取操作，若是则判断U_N是否小于或等于第N种放大处理的有效输出区间的上限值，若是则令U_k＝U_N作为有效值，若否则退出本次采样。

可选地，根据N种放大处理的输出信号分别处于其有效输出区间的值辨别有效值包括：

同时读取N种放大处理的输出信号；

设定判断序号K＝1；