分析如何提高單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度

　　但是，如果模擬量(0～400V電壓)輸入值非常穩(wěn)定，每間隔一定時間采集的10位數(shù)據(jù)Di都相同，以上方法就達不到要求了。

　　②如果在A／D轉(zhuǎn)換過程中要得到局部更高精度的數(shù)據(jù)，例如檢測蓄電池充放電過程中的電壓，電壓范圍是0～18 V，一般精度達到0．02 V即可，但用戶更關心8～13 V的電壓，8～13 V內(nèi)精度要達到0．01 V。為了解決這個問題，設計了原理如圖4所示的電路。

　　單片機有內(nèi)置10位A／D模塊，Ui(0～20 V)電壓經(jīng)過R1、R2、P1衰減得到0～5 V的電壓，該電壓直接送到單片機的AN1輸入口，即VAN1=Ui／4。

　　U2A接成減法運算電路，即U2A 1端電壓VU2A1=VAN1-2 V=Ui／4-2 V=(Ui-8 V)／4。U2B接成4倍放大電路，U2B 7端的電壓VU2B7=VU2A×4=Ui-8 V。AN2輸入并聯(lián)一只5 V穩(wěn)壓二極管，以保證當輸入電壓大于8 V時，單片機AN2可以得到O～5 V電壓。單片機先采集AN1的數(shù)據(jù)，通過采集的數(shù)據(jù)判斷輸入電壓是否在8～13 V之間，如果不在8～13 V，則采集到的數(shù)據(jù)就是模擬量(U)對應的數(shù)字量(D：000H～3FFH)，精度為20 V／2010=20 V／1 024≈0．02 V，電壓數(shù)據(jù)U＝D×0．02 V；如果采集的數(shù)據(jù)在8～13 V之間，單片機再采集AN2的數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)加上8 V就是模擬量(U)對應的數(shù)字量(D：000H～3FFH)，精度為(13-8)V／210=5 V／1 024≈0．005 V，電壓數(shù)據(jù)U＝8 V+D×0．005 V。這樣，在8～13 V之間的A／D轉(zhuǎn)換精度就大大提高了。

　　結(jié) 語

　　隨著工業(yè)自動控制的不斷發(fā)展，單片機在工業(yè)自動控制的應用也越來越廣。本文介紹的提高A／D轉(zhuǎn)換精度的工作原理在實際應用中具有一定的使用價值，特別是通過簡單的模擬運算電路，可以局部提高A／D轉(zhuǎn)換精度。利用這個原理，如果將模擬量分段放大，也可以全范圍提高A／D轉(zhuǎn)換精度。這種方法在A／D轉(zhuǎn)換領域有較好的應用前景。