[发明专利]自校准的AD转换器及AD转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种AD转换器，尤其是涉及一种可以自校准的AD转换器，以及实现自校准的AD转换方法。

背景技术

通常在医疗设备、工控设备上都会用到ADC(模数转换器或AD转换器)，将部件的信息(例如高度、角度等信息)以数字的形式显示出来。但是，ADC普遍存在零点误差和增益误差，导致最终的显示结果与实际情况有所偏差，有时甚至会导致事故，为了保障设备正常使用，在每台设备出厂前都需要手动设置该设备的ADC零点偏差和增益偏差进行校准，出厂后也需要定期进行检查校准重新设置。

ADC器件可以把代表某个物理量的电压值转换为对应的数值(12bit的ADC最大值是4095)。例如高度为100cm时ADC输出3900，高度为0cm时ADC输出50，然后根据两者的线性关系(线性误差不在本发明考虑范围)K＝(3900-50)/100＝38.5即AD输出没变化38.5高度变化1cm，同理AD值每变化1则高度变化0.028cm。如果AD值为50时输出的高度不等于0则说明AD发生了零点误差，同理实际高度为100cm时显示不对则说明发生了增益误差。

通常的AD校准过程如下：首先将需要校准的变量强制调整到零点(例如高度为0的位置)，此时手动输入当前变量的实际值(例如0)；第二步将需要校准的变量强制调整到最大值(例如高度为100的位置)，此时再手动输入当前变量的实际值(例如100)。由于每台设备的差异性，偏差不完全一致所以每台设备都需要重复以上步骤。出厂后，ADC器件的零点误差和增益误差也会随着环境变化和时间推移而变化，因此定期需要重复以上步骤进行校准。

现有ADC校准过程繁琐、工作量大，效率低，同时需要人工参与引入了风险。

发明内容

本发明提出一种可以自校准的AD转换器及其AD校准方法，以解决目前AD转换器在校准时存在耗时耗力且效率低的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：一种自校准的AD转换器，其包括：AD电路；存储器，用于存储AD转换对象在两个不同物理量时对应的两个电压值；控制器，用于根据非易失性存储器中两个电压值，计算确定AD转换对象的物理量与电压值之间的线性关系，并根据线性关系对AD电路的转换结果进行校准，其中，该控制器连接AD电路和存储器。

其中，所述存储器为非易失性存储器，比如，所述非易失性存储器为Flash存储器。

另外，本发明公开一种自校准的AD转换，其包括如下实现步骤：

确定AD转换对象的物理量与对应电压值之间的线性关系；

判断当前物理量下测量的电压值是否存在偏差，若存在偏差，控制器自动进行AD转换校准。

其中，确定所述线性关系的步骤包括：

在AD转换对象代表两个不同物理量的位置，分别设置两个定位开关；

在分别触发两个定位开关时，测量两个物理量对应的两个电压值；

由控制器根据这两个电压数据可以计算确定AD转换对象的物理量与对应电压值之间的线性关系。

其中，确定所述线性关系的步骤还包括：将所述的两个电压值保持至存储器中。

其中，所述控制器自动进行AD转换校准的步骤包括：

控制器根据所述线性关系计算当前物理量对应的电压值；

将计算出的电压值覆盖当前物理量下测量的电压值。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过在设备中需要测量物理量的最大值和最小值位置处放置定位开关来，实现对该测量物理量进行AD转换的AD转换器的自动校准，从而避免了工人校准，提高了工作效率。另外，本发明具有结构简单，实现成本低的优点。

附图说明

图1是本发明提出的AD转换器的结构示意图。

图2是本发明进行AD转换自动校准的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的AD转换器包括：AD电路；与AD电路连接的控制器；与控制器连接的存储器。其中，非易失性存储器用于存储了AD电路进行AD转换对象(比如高度、长度)的两个不同物理量对应的电压值；控制器用于根据非易失性存储器中两个不同电压值，计算AD转换对象的物理量与电压值之间的线性关系，根据线性关系对AD电路的转换结果进行校准。

在一个优选实施例中，存储器为非易失性存储器，比如Flash存储器。