自校准模式中,ADC决定内部校准点,AD7705在内部短接2个输入端比如AIN(+)=AIN(-)=Vref),以得到用以确定校准系系数的零标度点,只要模拟输入引脚上的信号不超过正常范围,他们就不会影响校准过程。而满标度系数则可以在选定的增益下,通过输入端施加电压Vref来确定。

自校准可以通过写设置寄存器中的MD1和MD0来实现(MD1MD0=01)。在该校准模式中,可以通过DRDY来确定转换何时结束且模拟输入的转换数据可用。校准初始化时DRDY为高电平,直到外部模拟输入的转换结果可用时才变为低电平,校准过程必须考虑PGA的增益。

2.2 系统校准

系统校准通过写设置寄存器中的MD1和MD0来实现,他分2步完成,可补偿系统增益、偏移以及器件内部误差。在选定的增益下,先后在外部给AIN(+)端施加零标度电压和满标度电压,分别校准零标度点(MD1MD0=10)和满标度点(MD1MD0=11)。根据零标度和满标度校准的数据,片内微控制器计算出转换器的输出/输出转换函数的偏移和增益斜率,对误差进行补偿。在单极性模式下,系统校准在转换函数的零标度和满标度之间完成;在双极性模式下,标准在中点电压(零差分电压)和正的满标度电压之间完成。

2.3 现场校准

系统校准作为工厂校准的一部分,实现起来并不困难,然而由于校准过程中必须在2个模拟输入端施加系统零标度和满标度电压,而现场的2种标度电压并不容易确定,因此现场的系统校准实现起来要麻烦得多。这样一来,用户在进行工厂系统校准后,还必须考虑如何消除由现场温度变化所延期的ADC漂移误差。下面就介绍一种解决该问题的方法,他包括工厂校准和现场校准2个部分。

(1)工厂校准

在选定增益和输出更新速率下,进行自校准;

读取并存储校准寄存器内容,令偏移=Z0,增益=G0;

在选定增益和输出更新速率下,进行系统校准;

读取并存储校准寄存器内容,令偏移=ZS,增益=GS,将系统校准系统加载到ADC中,便可在现场使用该系统。

如果环境温度变化,可以遵照以下方法对偏移和增益漂移进行校准。

(2)现场校准

在选定增益和输出更新速率下,进行自校准,这里要注意:增益和输出更新速率必须跟前面的自校准和系统校准保持一致;

读取校准寄存器内容,令偏移=Z1,增益=G1;

计算新的校准系数:ZN=ZS+(Z1-Z0)

GN=ZS×(G1/G0)

将ZN与GN写入校准寄存器。

该方法不仅保留了初始的系统校准,又对系统进行了调整,这样便可消除ADC中由温度漂移引起的误差。不过该方法也只能消除由ADC引起的漂移误差,对于由模拟前端信号链引起的漂移误差则不起作用。

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