零漂校正過程



　　首先我們?cè)O(shè)定在某一環(huán)境下，探頭輸出沒有零點(diǎn)漂移，那么根據(jù)公式2，我們得到初始狀態(tài)儀表放大器輸出為(V+-V-)G+VREF。DAC0輸出中點(diǎn)電位1.2V，即VREF=1.2V。我們可以調(diào)節(jié)放大器反相輸入端的可調(diào)電位器，使放大器輸出電壓VC，該電壓在零到ADC最大采集電壓之間，略高于0V即可，這樣為的是使ADC可以采集到放大器輸出在這個(gè)電壓上下變化的情況。由于ADC不能采集0V以下的電壓，所以該電壓不能選擇0V。在這里我們選擇0.5V，太高了會(huì)縮小電壓采集的范圍。此時(shí)
　　　　　　　　　　　　　　　






　　當(dāng)環(huán)境改變時(shí)，設(shè)此時(shí)傳感器產(chǎn)生零點(diǎn)漂移為DVS。放大器輸出(V+-V-)G+DVSG+VREF，零點(diǎn)漂移DVS·G。此時(shí)通過ADC采集放大器輸出電壓，如果輸出大于VC，則減小DAC0的輸出，即減小VREF；相反，如果輸出小于VC，則增大DAC0的輸出，即增大VREF，這樣如此采集－>調(diào)整－>采集.......使放大器輸出電壓穩(wěn)定在。
　　　　　　　　　　　　　　　






　　比較式3和式4可以看出，我們完全是靠DAC0的變化量DVREF將DVS·G抵消掉。



　　消除零點(diǎn)漂移是一個(gè)逐漸逼近的過程，每次逼近的步長(zhǎng)可以通過軟件設(shè)定，但由于受到DAC分辨率的影響，最小步長(zhǎng)是DAC的1LSB代表的電壓，所以我們最小只能將零漂控制在0到最小步長(zhǎng)之間。受DAC輸出范圍的限制，初始時(shí)DAC0輸出1.2V，若設(shè)此時(shí)的零漂為VD(通常我們認(rèn)為是零)，那么，我們能夠調(diào)節(jié)的最大零點(diǎn)漂移范圍是[VD-1.2/G，VD+1.2/G]。當(dāng)單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘為16M時(shí)，完成一個(gè)采集，調(diào)整的周期最多用數(shù)百uS。列車通過時(shí)間一般在十分鐘以內(nèi)，在此時(shí)間內(nèi)完成的數(shù)據(jù)采集，對(duì)緩慢的零點(diǎn)漂移來說影響是不大的。



　　硬件、軟件實(shí)現(xiàn)



　　放大器零點(diǎn)校正的硬件原理圖如圖1所示。