[发明专利]一种模拟到数字转换器校准系统及方法

说明书

本发明公开了模拟到数字转换器校准系统及方法，其中模拟到数字转换器校准系统包括：标准参考单元和数据采集处理单元。其中标准参考单元的输出端与模拟到数字转换器的输入端连接，用于生成标准电压。数据采集处理单元分别与模拟到数字转换器的输出端及标准参考源连接，用于数据采集、处理及控制所述标准参考单元工作。根据上述技术方案的模拟到数字转换器校准系统，通过数据采集处理单元控制标准参考单元输出多个步进递减的电压值给模拟到数字转换器，数据采集处理单元同时采集模拟到数字转换器的输出值，并与存储于数据采集处理单元内的基准值比较，可以实现全面的模拟到数字转换器校准，有利于问题的排查。

技术领域

本发明涉及数据采集领域，特别涉及一种模拟到数字转换器校准系统，还涉及一种模拟到数字转换器校准方法。

背景技术

模拟到数字转换器即模拟量数字量转换器件，广泛应用于各类系统中。由于在复杂系统中链路复杂、节点较多，难以实现在线诊断，所以常需要主动对模拟到数字转换器进行校准。

现有的模拟到数字转换器校准系统只对某个固定点进行采样，当模拟到数字转换器因为老化而出现非致命性的性能下降，则可能会产生难以排查的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种模拟到数字转换器校准系统，可以通过控制标准参考电源输出电压梯度递减来实现模拟到数字转换器的全面校准。

本发明还提出一种模拟到数字转换器校准方法。

根据本发明的第一方面实施例的模拟到数字转换器校准系统，包括：标准参考单元，输出端与模拟到数字转换器的输入端连接，用于生成标准电压；数据采集处理单元，分别与模拟到数字转换器的输出端及所述标准参考单元连接，用于控制所述标准参考单元输出一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，并采集模拟到数字转换器转换过来的实际值，再对实际值进行处理。

根据本发明实施例的模拟到数字转换器校准系统，至少具有如下有益效果：数据采集处理单元控制标准参考单元输出一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，同时数据采集处理单元接收模拟到数字转换器转换过来的实际数字量，并与存储于数据采集处理单元内的出厂标定基准值比较，以实现模拟到数字转换器的全面校准。

根据本发明的一些实施例，所述标准参考单元与模拟到数字转换器之间还包括一单刀双掷开关，所述标准参考单元的输出端与所述单刀双掷开关的一不动端连接，所述单刀双掷开关的另一不动端与采样信号连接，所述单刀双掷开关的不动端与模拟到数字转换器连接。

根据本发明的一些实施例，所述标准参考单元包括：第一电源；数字到模拟转换器，输出端与模拟到数字转换器连接；基准电压芯片，输入端与第一电源连接，输出端与所述数字到模拟转换器连接；其中所述第一电源用于为所述数字到模拟转换器和所述基准电压芯片的正常工作提供电能，所述数字到模拟转换器的位数高于模拟到数字转换器，所述数字到模拟转换器的积分非线性、微分非线性误差及温漂特性皆优于模拟到数字转换器。

根据本发明的一些实施例，所述数据采集处理单元包括：第二电源；MCU，分别与模拟到数字转换器及所述标准参考单元连接；非易失性存储器，与所述 MCU连接；其中所述第二电源用于为所述MCU、所述非易失性存储器及所述模拟到数字转换器的正常工作提供电能。

根据本发明的一些实施例，所述第一电源包括一DC-DC转换芯片及与其输出端分别连接的第一低压差线性稳压器和第二低压差线性稳压器，所述DC-DC转换器的输入端连接母线电压，所述第一低压差线性稳压器的输出端连接所述基准电压芯片，所述第二低压差线性稳压器的输出端连接所述数字到模拟转换器。

根据本发明的第二方面实施例的模拟到数字转换器校准方法，包括如下步骤：