[发明专利]一种模数转换的线性度校正方法和装置

说明书

本发明公开了一种模数转换的线性度校正方法，使用片内ADC和片外ADC，对同一电路的电流或电压信号进行采样。使用CPU的DAC模块开环控制电流或电压信号，使其幅值在一定时间间隔逐步变化，直至覆盖整个工作范围。在此期间，对每一个DAC输出，都同时进行片内和片外的ADC转换，并计算二者的差值。最终把所有的差值视作数据表格都保存至CPU的片内Flash存储器内，进行持久性保存。实际应用时，只使用片内ADC转换器。对于每个转换结果，都从片内Flash对应地址取出偏差值，与当前数值进行加法运算，即可得出经过校正后的转换结果。把该结果送PID调节器进行计算并控制输出，即可得到较为精确的输出结果。

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，尤其是一种模数转换的线性度校正方法和装置。

背景技术

模数转换器(ADC)是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号的一种电子元件。广泛应用于各种电子系统中。

电池充放电控制器通过PID调节，控制输出电流大小，达到控制电池电压的目的。这个过程中，控制器中的核心CPU需要持续监测回路中的电流和输出电压。由于电流和电压是模拟量，但CPU属于数字器件，只能处理数字信号，因此需要ADC把电流和电压信号转换成数字量以供CPU处理，进行PID调节。

现代微型CPU一般都在内部集成了12位的SAR型模数转换器。但受成本限制、转换速度、制造工艺和实现原理等因素的影响，当输入信号为参考电压的1/2、1/4、3/4等值附近时，片内SAR转换器的转换结果存在较大偏差。

片外型SAR模数转换器，成本较高，但性能较片内SAR有大幅度提升。输入信号在1/2、1/4、3/4等值附近时，输出仍然比较精确。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种模数转换的线性度校正方法和装置。

本发明首先公开了一种模数转换的线性度校正方法，基于包含片内模数转换器ADC的微型处理器CPU，所述方法增加片外ADC，具体包括以下步骤：

S1、使用片内ADC和片外ADC同时对同一电路信号进行采样；

S2、控制采样幅值逐步变化，覆盖整个工作范围；

S3、记录片内ADC和片外ADC的转换结果，并计算差值；

S4、将片内ADC转换结果-差值作为数据表存入CPU的片内存储器；

S5、正常工作状态中，使用片内ADC进行模数转换，获得转换结果；

S6、基于S4中的数据表，以S5获得的转换结果作为索引，寻址得到差值，将该差值与S5获得的转换结果做加法修正，获得片外ADC转换结果；

S7、使用片外ADC转换结果作为最终的模数转换输出。

优选的，S2中，使用CPU的数模转换模块DAC开环控制电流或电压信号，使其幅值一定时间间隔逐步变化，直至覆盖整个工作范围。

优选的，S3中，每次DAC的输出值更新20ms后，同时开启片内ADC和片外ADC，对当前输出值进行采样和转换。

本发明公开了另一种模数转换的线性度校正方法，基于包含片内模数转换器ADC的微型处理器CPU，所述方法增加片外ADC，具体包括以下步骤：

S1、使用片内ADC和片外ADC同时对同一电路信号进行采样；

S2、控制采样幅值逐步变化，覆盖整个工作范围；

S3、记录片内ADC和片外ADC的转换结果；

S4、将片内ADC转换结果-片外ADC转换结果作为数据表存入CPU的片内存储器；