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ADC芯片的校准

程序员文章站 2024-02-23 22:57:00
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有些DAC芯片中有校准用的寄存器(offset、gain),比如AD5764,而有些ADC芯片则没有,比如ads8689,那么就需要进行人为校准了。其实ads8689的线性度还是非常好的。
校准的时候需要ADC芯片对DAC芯片的输出进行测量,并将反馈结果记录在表中。通过excel中的折线图也可以对比看它们的线性度,之后利用python或者其他语言进行一元线性回归,即可求出k和b的值。
ADC芯片的校准
adc列是未校准的测量数据,meter列是高精度万用表的测量数据(以此为准),dac列则是校准过offset与gain寄存器的输出电压,现在通过python就可以很快的求出斜率跟截距了。公式就是最小二乘法。

import pandas as pd
import os
X = []
Y = []

def get_data(file_name):
    global X, Y
    data = pd.read_csv(file_name)
    X = data['adc'].values
    Y = data['meter'].values

if __name__ == '__main__':
    proj_path = os.path.abspath(os.path.dirname(os.path.dirname(__file__)))     # 获取上级路径,这里根据个人需求自行修改
    file_path = proj_path + r'\Fluke8845A_V1\dist\LCC1_Volt_Test Thu Sep  3 10_34_49 2020.csv'
    get_data(file_path)
    Xsum = 0.0
    X_2sum = 0.0
    Ysum = 0.0
    XY = 0.0
    n = len(X)
    for i in range(n):
        Xsum += X[i]
        Ysum += Y[i]
        XY += X[i] * Y[i]
        X_2sum += X[i]**2
    k = (Xsum * Ysum / n - XY) / (Xsum**2 / n - X_2sum)
    b = (Ysum - k * Xsum) / n
    print('y = %f*x + (%f)' % (k, b))

最后将k与b带入到adc芯片的测量函数中就行了。

float ADS8689_Analog_Digital(void)
{
	static uint16_t temp;
	static double x;
	const float w = 3.0;
	if (mutex == 0)
	{
		memset(receive, 0, sizeof(receive));
		VOLT_OR_TEMP = 1;
		CLK_SysTickDelay(100);
		ADS8689_ReadWrite(ADS8689_NOP, 0x00, 0x0000);
		ADS8689_ReadWrite(ADS8689_NOP, 0x00, 0x0000);
		temp = ((uint16_t)receive[0] << 8) + receive[1];
		x = (float)((((temp - 32768) * range) * reference_voltage) / 65536);
		x *= w;
		if (PD10 == 1)	// channel A
		{
			x = ((x * 0.999232) - 0.000520363);
		}
		else 
		{
			x = ((x * 0.999240) - 0.000354834);
		}
		VOLT_OR_TEMP = 0;
		mutex = 1;
	}
	return x;
}

ADC芯片的校准
最后可以看到,校准后adc与meter之间的误差是很小的,比未校准之前效果好了很多。(这里单位都是mv)