数字电压模块解决方案

发布时间:2023-12-20  

工业市场测量仪器仪表基准


六位半数字万用电表(DMM)常用作实验室的调试工具,经常会有人问什么是六位半?具体来说就是测量值可显示的数值第一位数,只能显示正负和0,1,所以称之为½位,其它位数可显示0~9,我们称之为一位,例如,一个六位半数字万用表可显示的数值范围为-1999999至1999999。这也是万用电表的测量精度,可达到档位的小数点后六位,如果想测量非常小的电压值,可将万用电表设置为0.2V电压档位,以六位半的测量精度,一般可以测到100nV级别的电压信号。

电压测量挑战

在当今的工业自动化生产设计中,通过测量电压来确保设备在稳定的工况下运行非常重要。系统中需要高精度电压测量单元,同时也可将其用作校准器,以确保待测点的电压在正常的工作电压范围内。这是自动化生产测试设备中不可或缺的一环。传统的DMM是一个不错的选择,具备高分辨率的出色性能和可靠性。随着技术的发展,工业客户对电压测量系统对电压测量会提出一些创新的要求如图1所示。


1. 自动化工业生产设计中的电压测量要求

ADI公司的六位半数字 电压模块解决方案(简称"DVM")

根据市场反馈的客户需求,ADI开发了一款新型六位半电压测量模块ADMX3652,其外观如图2所示,主要功能特性如下:


  • ADI的六位半电压模块仅77.7mm*46.3mm*20mm大小,与普通名片大小相当

  • 支持双通道电压测量,测量范围为+/-20V,分别提供20V/2V/0.2V三档手动调整和自动调整

  • 低噪声、高精度,90天准确度优于25ppm(2V挡)

  • ADI的六位半数字电压模块支持自稳零(Auto Zero)、工频周期滤波(NPLC)和满量程校正

  • 单独使用DVM时,只需提供5V/5W电源即可正常工作,并通过UART接口控制,支持SCPI协议,数据速率可高达1KSPS

输入端提供过压保护,可在0~45°C的环境条件下工作,便于系统集成或定制系统测量。


2. ADI的六位半数字电压模块外观

集成系统中的电压测量单元

ADI推出的六位半电压测量模块ADMX3652,体积小,只有普通名片大小,具有DMM中的电压测量模式,采用20V、2V和0.2V三档设置,提供1KSPS的数据速率和准确测量,通过UART接口控制,支持SCPI协议,可轻松实现高效、稳定、可靠的生产测试测量设计。此外,前端采用带过压保护的高阻抗输入,能更好的保护电压测量模块,遇到输入电压超出测量范围的情况,如输入电压为30V,DVM虽然无法正常测得准确的电压值,但也不会损坏烧毁DVM。在系统设计中,可以借助系统的MCUFPGA通过UART发出指令来控制DVM的操作,从而帮助客户定制集成系统测量,以降低系统测试成本,其工作配置如图3所示


3. 集成系统设计配置

便携式高精度电压表

与六位半接口板连接时,此高性能模块可转换为移动式电压表,通过完整的图形化GUI进行操作,借助数据记录器功能,可有效地记录每一次测量数据。将Excel中的数据转换成图表,在电脑上就能清楚地看到待测对象电压值的变化。对于电压测量,由于ADI DVM提供双通道电压测量功能,因此只需外接分流电阻,根据其中一个通道中测得的电压计算出相应的电流,然后与另一通道测得的电压相乘,即可得出待测器件的功耗。此类评估板的操作使用如图4所示.


4. 六位半数字电压模块评估系统


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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