航空相机单个周期电流波形采样研究

    在某型航空相机检测仪的研制过程中, 需要采集相机工作电流, 传统的测试方法是利用数码管显示实时电流值, 但这种显示方法显然无法使检测者查看一个周期内的电流变化趋势, 且无法记录相机一个阶段内运行的稳定情况。为了能够直观的观察相机在一个工作周期内的电流变化趋势, 并获得较高的测量精度, 检测仪采用 12 位逐次逼近式的模数转换器 AD574A 对分压器电压采样后转换为电流值, 并送液晶显示一个周期内的电流波形。同时, 建立专家库系统, 对相机性能进行智能分析, 给相机的地勤维护人员带来了极大的方便, 提高了相机的战斗力。

    1 AD574A 简介

    AD574A 是美国 AnalogDevice 公司生产的 12 位逐次逼近式模数转换器, 非常适合高精度快速采样系统的使用。其主要特点是:①有参考电压基准和时钟电路, 不需外部时钟就可以工作; ②转换速率高, 12 位转换 25μs, 8 位转换 16μs。③8 位或 16位微处理器接口, 自带三态输出缓冲电路, 可直接挂在单片机的数据总线上而无需接口电路; ④温度适应范围大, 在- 55~+125℃范围内满足线性要求。⑤输入模拟电压即可是单极性, 也可是双极性, 单极性输入时为 0~10V 或 0~20V; 双极性输入时为±5V 或±10V 之间。AD574A 为 28 脚双列直插式封装, 其管脚排列如图 1 所示。

    AD574A 有 3 条模拟量输入线, 10V IN 为 10V 量程的模拟电压输入线, 单极性时为 0~10V, 双极性时为±5V; 20V IN 为20V 量程的模拟电压输入线, 单极性时为 0~20V, 双极性时为±10V。AC 为模拟电压公共地线。同时, DB11~DB0 为 AD574A 的13 条数字输出线, 其中 DB11 为最高位, DC 为数字公共接地线, 经实践证明, 最好与模拟地线 AC 共地。

    另外 AD574A 还有 6 条控制线, CS 为片选线, 低电平有效;CE 为片选使能线, 高电平有效。CS 和 CE 共同用于片选控制,分为低和高时芯片工作, 否则工作禁止; R/C 为读出/转换控制,当为 0 时, 则芯片启动工作, 当为 1 时, 芯片处于允许读出数字量状态; 12/8:数据输出格式选择脚。当 12/8 为 1 时,12 条数据线将同时并行输出; 当为 0 时为 8 位双字节输出; A0 为字节选择线, 在转换期间, 当 A0 为 0 时,芯片进行全 12 位转换,转换时间为 25μs; 当要 A0 为 1 时,进行 8 位转换,转换时间为 16μs。在读出期间, 当 A0 为 0 时,输出高 8 位, 当 A0 为 1 时,输出低 4 位,并以 4 个 0 作为尾随的 4 位以补足 8 位, 即当两次读出,12 位数据时, 应遵循左对齐原则; STS 为输出状态指示引脚。转换开始时, STS 为高电平, 并在转换过程中保持高电平。转换完成后,STS 返回到低电平。STS 可以作为状态信息被 CPU 查询, 也可以在它的下降沿向 CPU 发出中断请求, 以通知 A/D 转换已完成,同时 CPU 可以读出转换结果。