CN111010180A - 一种模拟到数字转换器校准系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了模拟到数字转换器校准系统及方法，其中模拟到数字转换器校准系统包括：标准参考单元和数据采集处理单元。其中标准参考单元的输出端与模拟到数字转换器的输入端连接，用于生成标准电压。数据采集处理单元分别与模拟到数字转换器的输出端及标准参考源连接，用于数据采集、处理及控制所述标准参考单元工作。根据上述技术方案的模拟到数字转换器校准系统，通过数据采集处理单元控制标准参考单元输出多个步进递减的电压值给模拟到数字转换器，数据采集处理单元同时采集模拟到数字转换器的输出值，并与存储于数据采集处理单元内的基准值比较，可以实现全面的模拟到数字转换器校准，有利于问题的排查。

Description

一种模拟到数字转换器校准系统及方法

技术领域

本发明涉及数据采集领域，特别涉及一种模拟到数字转换器校准系统，还涉及一种模拟到数字转换器校准方法。

背景技术

模拟到数字转换器即模拟量数字量转换器件，广泛应用于各类系统中。由于在复杂系统中链路复杂、节点较多，难以实现在线诊断，所以常需要主动对模拟到数字转换器进行校准。

现有的模拟到数字转换器校准系统只对某个固定点进行采样，当模拟到数字转换器因为老化而出现非致命性的性能下降，则可能会产生难以排查的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种模拟到数字转换器校准系统，可以通过控制标准参考电源输出电压梯度递减来实现模拟到数字转换器的全面校准。

本发明还提出一种模拟到数字转换器校准方法。

根据本发明的第一方面实施例的模拟到数字转换器校准系统，包括：标准参考单元，输出端与模拟到数字转换器的输入端连接，用于生成标准电压；数据采集处理单元，分别与模拟到数字转换器的输出端及所述标准参考单元连接，用于控制所述标准参考单元输出一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，并采集模拟到数字转换器转换过来的实际值，再对实际值进行处理。

根据本发明实施例的模拟到数字转换器校准系统，至少具有如下有益效果：数据采集处理单元控制标准参考单元输出一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，同时数据采集处理单元接收模拟到数字转换器转换过来的实际数字量，并与存储于数据采集处理单元内的出厂标定基准值比较，以实现模拟到数字转换器的全面校准。

根据本发明的一些实施例，所述标准参考单元与模拟到数字转换器之间还包括一单刀双掷开关，所述标准参考单元的输出端与所述单刀双掷开关的一不动端连接，所述单刀双掷开关的另一不动端与采样信号连接，所述单刀双掷开关的不动端与模拟到数字转换器连接。

根据本发明的一些实施例，所述标准参考单元包括：第一电源；数字到模拟转换器，输出端与模拟到数字转换器连接；基准电压芯片，输入端与第一电源连接，输出端与所述数字到模拟转换器连接；其中所述第一电源用于为所述数字到模拟转换器和所述基准电压芯片的正常工作提供电能，所述数字到模拟转换器的位数高于模拟到数字转换器，所述数字到模拟转换器的积分非线性、微分非线性误差及温漂特性皆优于模拟到数字转换器。

根据本发明的一些实施例，所述数据采集处理单元包括：第二电源；MCU，分别与模拟到数字转换器及所述标准参考单元连接；非易失性存储器，与所述 MCU连接；其中所述第二电源用于为所述MCU、所述非易失性存储器及所述模拟到数字转换器的正常工作提供电能。

根据本发明的一些实施例，所述第一电源包括一DC-DC转换芯片及与其输出端分别连接的第一低压差线性稳压器和第二低压差线性稳压器，所述DC-DC转换器的输入端连接母线电压，所述第一低压差线性稳压器的输出端连接所述基准电压芯片，所述第二低压差线性稳压器的输出端连接所述数字到模拟转换器。

根据本发明的第二方面实施例的模拟到数字转换器校准方法，包括如下步骤：

S100：上电时，标准参考单元依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、3…… N，数据采集处理单元获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个基准值X₁、X₂……X_N，其中N为自然数；

S200：开始校准，标准参考单元依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N 逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、 3……N，数据采集处理单元获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N 个实际值Y₁、Y₂……Y_N，其中N为自然数；

S300：分别计算对应的实际值和基准值之间的差值，获得N个漂移量Z₁、 Z₂……Z_N，其中Z_i＝Y_i-X_i；

S400：分别比较每个漂移量Z₁、Z₂……Z_N和精度值的大小关系，确定发生漂移的点位。

根据本发明实施例的模拟到数字转换器校准方法，至少具有如下有益效果：出厂首次上电时对模拟到数字转换器进行一次标定，给模拟到数字转换器提供逐步递减的若干电压值，并记录其输出作为基准值。校准时提供同样的标准电压值，并测量模拟到数字转换器的实际输出，与基准值比较判断各点的偏移情况。对模拟到数字转换器多点采样，实现模拟到数字转换器的全面校准，便于查明问题原因。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S100中数据采集处理单元获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个基准值X₁、X₂……X_N具体方法包括以下步骤：

S110：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₁；

S120：数据采集处理单元对这段时间T₁内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S130：所述输入电压值减去所述平均值获得差值C；

S140：若所述差值C不为0，则进入步骤S150；若所述差值C为0，则进入步骤S160；

S150：数据采集处理单元控制标准参考单元输出电压值B给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110，其中若所述差值C为负值，则所述电压值B比标准参考单元上一次的输出电压值高|C|/RES1个电压单位；若所述差值C为正值，则所述电压值B比标准参考单元上一次的输出电压值低|C|/RES1个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元中的数字到模拟转换器的的分辨率；

S160：所述平均值即为A_i对应的基准值X_i，将所述X_i存入非易失性存储器中,若i<N，则数据采集处理单元控制标准参考单元输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110；若i＝N，则进入步骤S200。

根据本发明的一些实施例，所述S200中数据采集处理单元获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个实际值Y₁、Y₂……Y_N的具体方法包括如下步骤：

S210：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₂；

S220：数据采集处理单元对这段时间T₂内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S230：所述输入电压值减去所述平均值获得差值C’；

S240：若所述差值C’不为0，则进入步骤S150；若所述差值C’为0，则进入步骤S160；

S250：数据采集处理单元控制标准参考单元输出电压值B’给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210，其中若所述差值C’为负值，则所述电压值B’比标准参考单元上一次的输出电压值高|C’|/RES1个电压单位；若所述差值C’为正值，则所述电压值B’比标准参考单元上一次的输出电压值低|C’|/RES1个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元中的数字到模拟转换器的的分辨率；

S260：所述平均值即为A_i对应的基准值Y_i，将所述Y_i存入数据及处理单元中, 若i<N，则数据采集处理单元控制标准参考电压单元输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210；若i＝N，则进入步骤S300。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S400中的精度值为1/N，所述步骤S400：分别比较每个漂移量Z₁、Z₂……Z_N和精度值的大小关系，确定发生漂移的点位的具体方法为：若第i个漂移量|Z_i|≥1/N，则模拟到数字转换器在该点位已发生漂移；若第i个漂移量Z_i、第i+1个漂移量Z_i+1及第i+2个漂移量Z_i+2同时满足0＜|Z_n|＜1/N、0＜|Z_i+1|＜1/N及0＜|Z_i+2|＜1/N，则模拟到数字转换器在该点位已发生漂移；若第i个漂移量Z_i为0，则模拟到数字转换器在该点位未发生偏移。

根据本发明的一些实施例，其中数量N＝1/RES2，RES2为模拟到数字转换器的分辨率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的模拟到数字转换器校准系统的实施例的系统框图；

图2为本发明的标准参考单元的实施例的系统框图；

图3为本发明的第一电源的实施例的电路原理图；

图4为本发明的第一低压差线性稳压器的实施例的电路原理图；

图5为本发明的第二低压差线性稳压器的实施例的电路原理图；

图6为本发明的数字到模拟转换器的实施例的电路原理图；

图7为本发明的模拟到数字转换器校准方法的实施例的流程图；

图8为本发明的基准值的具体获取方法的流程图；

图9为本发明的实际值的具体获取方法的流程图。

附图标记：

标准参考单元100，第一电源110，数字到模拟转换器120，基准电压芯片 130，第一低压差线性稳压器140，第二低压差线性稳压器150，

数据采集处理单元200，第二电源210，MCU220，非易失性存储器230，

单刀双掷开关300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，根据本发明第一方面的实施例的模拟到数字转换器校准系统，包括标准参考单元100和数据采集处理单元200。标准参考单元100与数据采集处理单元200连接，标准参考单元100的输出端与被检测的模拟到数字转换器连接，被检测的模拟到数字转换器的输出端与数据采集处理单元200连接。工作时，数据采集处理单元200控制标准参考单元100输出一组梯度递减的电压值作为电压值给模拟到数字转换器的输入端，模拟到数字转换器将电压值转换为对应的数字量实际值并传递给数据采集处理单元200，数据采集处理单元200将实际值与预存于数据采集处理单元200中的基准值比较，并根据比较结果来判断模拟到数字转换器的漂移情况。由于对多个点进行采样，可以全面的检测模拟到数字转换器的性能情况，便于通讯系统中的问题排查。

参照图1，在一些实施例中，具体的，标准参考单元100的输出端经过一单刀双掷开关300与模拟到数字转换器连接，模拟到数字转换器的输入端连接单刀双掷开关300的动端，标准参考单元100的输出端连接单刀双掷开关300的一个不动端，单刀双掷开关300的另一不动端连接采样信号。通过切换单刀双掷开关 300，可以改变模拟到数字转换器的采样源头，需要校准模拟到数字转换器时再切换到标准参考单元100作为模拟到数字转换器的信号源。

在一些实施例中，具体的，标准参考单元100包括第一电源110、数字到模拟转换器120和基准电压芯片130。其中数字到模拟转换器120用于产生标准电压，数字到模拟转换器120与数据采集处理单元200连接，数字到模拟转换器 120的输出端连接。基准电压芯片130则为数字到模拟转换器120提供基准电压，以进一步提升数字到模拟转换器120的精度，基准电压芯片130的输出端与数字到模拟转换器120连接。第一电源110则为数字到模拟转换器120和基准电压芯片130提供工作电能，第一电源110输入端与母线连接。可以理解的是，由于采用数字到模拟转换器120来作为模拟到数字转换器的基准，所以数字到模拟转换器120的位数、积分非线性、微分非线性误差及温漂特性皆需要优于被校准的模拟到数字转换器。在一些实施例中，参照图2所示，第一电源110通过两个低压差线性稳压器既低压差线性稳压器为基准电压芯片130和数字到模拟转换器120 提供工作电能。

参照图1，在一些实施例中，具体的，数据采集处理单元200包括第二电源 210、MCU220和一非易失性存储器230。MCU220分别与模拟到数字转换器和标准参考单元100连接，控制标准参考单元100的电压输出，并采集模拟到数字转换器的输出。非易失性存储器230与MCU220连接，非易失性存储器230中存放着用于判断模拟到数字转换器是否漂移的基准值。可以理解的是，MCU220可以选择FPGA、ARM或者DSP等微型处理器，非易失性存储器230可以选择FLASH 或者EEPROM。

下面参考图1至图5以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的模拟到数字转换器校准系统。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

参照图1，在本实施例中，MCU220与数字到模拟转换器120的输入端连接， MCU220传送数字量给数字到模拟转换器120，数字到模拟转换器120将数字量转换为对应的电压值，以此方式控制数字到模拟转换器120的输出电压，非易失性存储器选用EEPROM。参照图3，在本实施例中，第一电源110选用LTM4622 芯片，具有过压保护功能，可以适应-40至85摄氏度的环境温度。参照图4和图 5，在本实施例中，第一低压差线性稳压器140和第二低压差线性稳压器150均选用LT3025，其中第一低压差线性稳压器140用于输出1.8V的直流电压给基准电压芯片130，第二低压差线性稳压器150用于输出给数字到模拟转换器120。 LT3025具有极低的噪声，可以适应-40至125摄氏度下的环境。参照图6，在本实施例中，数字到模拟转换器120选择16位的AD5693R。在本实施例中，基准电压芯片130选择LT6657-1.25。

参照图7，根据本发明第二方面的实施例的模拟到数字转换器校准方法，具体包括如下步骤：

S100：上电时，标准参考单元100依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N 逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、 3……N，数据采集处理单元200获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个基准值X₁、X₂……X_N，其中N为自然数。可以理解的是，采样的数量N 最大不宜超过模拟到数字转换器的分辨率的倒数，模拟到数字转换器的基准值一般在首次上电时标定一次，并永久存储于非易失性存储器230中作为后续校准的标准。

S200：开始校准，标准参考单元100依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N 逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、 3……N，数据采集处理单元200获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个实际值Y₁、Y₂……Y_N，其中N为自然数。即控制标准参考单元100输出与获取基准值相同的一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器的输入端，数据采集处理单元检测200模拟到数字转换器的对应的一组输出作为实际值，将实际值与基准值相比较即可标定模拟到数字转换器的各点位的误差。

S300：分别计算对应的实际值和基准值之间的差值，获得N个漂移量Z₁、 Z₂……Z_N，其中Z_i＝Y_i-X_i；

S400：分别比较漂移量和精度的大小，确定发生漂移的点位。

参照图8，在一些实施例中，由于不同的模拟到数字转换器性能不同，且用于作为校准标准的数字到模拟转换器120的精度高于模拟到数字转换器的精度，所以获取基准值时需要取恰好使模拟到数字转换器的输入和输出相同的点位的输出为基准值，具体的，步骤S100中获取基准值的方法采用如下方式：

S110：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₁；

S120：数据采集处理单元对这段时间T₁内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S130：将所述输入电压值减去所述平均值获得差值C；

S140：若所述差值C不为0，则进入步骤S150；若所述差值C为0，则进入步骤S160；

S150：数据采集处理单元200控制标准参考单元100输出电压值B给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110，其中若所述差值C为负值，则所述电压值B比标准参考单元100上一次的输出电压值高|C|/RES1个电压单位；若所述差值C为正值，则所述电压值B比标准参考单元100上一次的输出电压值低 |C|/RES1个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元100中的数字到模拟转换器120的的分辨率。即根据差值C的值来对某一电压值A_i进行细微调整，逐步逼近电压值A_i附近的使模拟到数字转换器输入与输出完全相对应的点。

S160：所述平均值即为A_i对应的基准值X_i，将所述X_i存入非易失性存储器 230中,若i<N，则数据采集处理单元200控制标准参考单元100输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110；若i＝N，则进入步骤S200。

下面以获取基准值X₁为例进行具体说明，此时i＝1。首次执行步骤S110时，标准参考单元100在数据采集处理单元200的控制下，输出电压值A₁＝A₀给模拟到数字转换器。经步骤S120后获取的平均值为D₁₁，经步骤S130后获取的差值记为C₁₁，若C₁₁为0，则X₁的值即为B₁₁，使标准参考单元100输出下一个电压值A₂＝A₀-A₀/N，再返回S110去获取下一个基准值X₂；若C₁₁不为0，则根据C₁₁的正负值对标准参考单元100的输出进行调整并再次输出，C₁₁为负值时，标准参考单元100下次执行S110时输出的电压值记为B₁₁＝A₀+|C₁₁|/RES1，C₁₁为正值时，标准参考单元100下次执行S110时输出的电压值记为B₁₁＝A₀-|C₁₁|/RES1。再返回到步骤S110并经过步骤S120和步骤S130分别获取B₁₂和C₁₂，再次进入到步骤S140。若C₁₂为0则X₁的值为B₁₂，使标准参考单元100输出下一个电压值A₂＝A₀-A₀/N，再返回S110去获取下一个基准值X₂；若此时C₁₂为负值时，标准参考单元100下次执行S110时输出的电压值记为B₁₂＝B₁₁+|C₁₂|/RES1，C₁₂为正值时，标准参考单元100下次执行S110时输出的电压值记为B₁₂＝B₁₁-|C₁₂|/RES1, 并再次返回步骤S110，直到第j次获取C_1j时C_1j＝0，则此时X₁的值为B_1j，使标准参考单元100输出下一个电压值A₂＝A₀-A₀/N，去获取下一个电压值A₂对应的基准值X₂。最终经过多次循环后，即所有A_i，i＝1、2、3……N皆被标准参考单元100输出过一遍后，获取完全部的基准值。

参照图9，在一些实施例中，测量实际值的流程与获取基准值的流程基本相同，区别在于获取的实际值用于与基准值来比较，只存入MCU220的缓存中，其具体步骤包括：

S210：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₂；

S220：数据采集处理单元200对这段时间T₂内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S230：将所述输入电压值减去所述平均值获得差值C’；

S240：若所述差值C’不为0，则进入步骤S150；若所述差值C’为0，则进入步骤S160；

S250：数据采集处理单元200控制标准参考单元输出电压值B’给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210，其中若所述差值C’为负值，则所述电压值B’比标准参考单元100上一次的输出电压值高|C’|/RES1个电压单位；若所述差值C’为正值，则所述电压值B’比标准参考单元100上一次的输出电压值低|C’|/RES1 个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元100中的数字到模拟转换器120的的分辨率；

S260：所述平均值即为A_i对应的基准值Y_i，将所述Y_i存入数据及处理单元 200中,若i<N，则数据采集处理单元200控制标准参考电压单元100输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210；若i＝N，则进入步骤 S300。

在一些实施例中，判断第i点的标准以模拟到数字转换器的分辨率为准，若第i个点位处的漂移量|Z_i|＝0，则该点没有发生漂移；若该点及该点位后的连续两点处的漂移量满足0＜|Z_i|＜RES2，则该点位发生漂移，其中RES2为模拟到数字转换器的分辨率，采样的点位个数N＝1/RES2；若该点处的漂移量不小于模拟到数字转换器的分辨率RES2，既|Z_i|≥RES2，则该点位同样发生漂移。可以理解的是，输出递减电压的初值A₀可以为便于计算的1V，也可以为模拟到数字转换器测量的量程内的任一数值。

以数字到模拟转换器120的位数为16位，被校准的模拟到数字转换器位数为12位为例，则数字到模拟转换器120的分辨率RES1＝1/65536，模拟到数字转换器的分辨率RES2＝1/4096，标定和校准时需要对模拟到数字转换器采样4096 次，每次取样完成后标准参考单元100的输出电压下降的步进值为A₀/4096。

根据本发明第一方面实施例的模拟到数字转换器校准系统，通过数据采集处理单元控制标准参考单元输出多个逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，数据采集处理单元同时采集模拟到数字转换器的输出值，并与存储于数据采集处理单元内的基准值比较，可以实现全面的模拟到数字转换器校准，便于问题的排查。同时标准参考单元采用精度更高的数字到模拟转换器来作为标准，易于实施，成本较低。

根据本发明第二方面实施例的模拟到数字转换器校准方法，对模拟到数字转换器进行多次采样，可以实现对模拟到数字转换器的全面校准。同时采用逐渐逼近的方法获取基准值，可以在出厂时获得较为精确的模拟到数字转换器的基准值。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种模拟到数字转换器校准系统，其特征在于，包括：

标准参考单元(100)，输出端与模拟到数字转换器的输入端连接，用于生成标准电压；

数据采集处理单元(200)，分别与模拟到数字转换器的输出端及所述标准参考单元连接，用于控制所述标准参考单元(100)输出一组逐步递减的电压值给模拟到数字转换器，并采集模拟到数字转换器转换过来的实际值，再对实际值进行处理。

2.根据权利要求1所述的模拟到数字转换器校准系统，其特征在于，所述标准参考单元(100)与模拟到数字转换器之间还包括一单刀双掷开关(300)，所述标准参考单元(100)的输出端与所述单刀双掷开关(300)的一不动端连接，所述单刀双掷开关(300)的另一不动端与采样信号连接，所述单刀双掷开关(300)的不动端与模拟到数字转换器连接。

3.根据权利要求1所述的模拟到数字转换器校准系统，其特征在于，所述标准参考单元(100)包括：

第一电源(110)；

数字到模拟转换器(120)，输出端与模拟到数字转换器连接，输入端与所述数据采集处理单元(200)连接；

基准电压芯片(130)，输入端与第一电源(110)连接，输出端与所述数字到模拟转换器(120)连接；

其中所述第一电源(110)用于为所述数字到模拟转换器(120)和所述基准电压芯片(130)的正常工作提供电能，所述数字到模拟转换器(120)的位数高于模拟到数字转换器，所述数字到模拟转换器(120)的积分非线性、微分非线性误差及温漂特性皆优于模拟到数字转换器。

4.根据权利要求1所述的模拟到数字转换器校准系统，其特征在于，所述数据采集处理单元(200)包括：

第二电源(210)；

MCU(220)，分别与模拟到数字转换器及所述标准参考单元(100)连接；

非易失性存储器(230)，与所述MCU(220)连接；

其中所述第二电源(210)用于为所述MCU(220)、所述非易失性存储器(230)及所述模拟到数字转换器的正常工作提供电能。

5.根据权利要求3所述的模拟到数字转换器校准系统，其特征在于，所述第一电源(110)包括一DC-DC转换芯片及与其输出端分别连接的第一低压差线性稳压器(140)和第二低压差线性稳压器(150)，所述DC-DC转换器的输入端连接母线电压，所述第一低压差线性稳压器(140)的输出端连接所述基准电压芯片(130)，所述第二低压差线性稳压器(150)的输出端连接所述数字到模拟转换器(120)。

6.一种模拟到数字转换器校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：上电时，标准参考单元(100)依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、3……N，数据采集处理单元(200)获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个基准值X₁、X₂……X_N，其中N为自然数；

S200：开始校准，标准参考单元(100)依次输出一组初值为A₀并以步进值A₀/N逐步递减的电压值A_i＝A₀-(i-1)A₀/N给模拟到数字转换器的输入端，其中i＝1、2、3……N，数据采集处理单元(200)获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个实际值Y₁、Y₂……Y_N，其中N为自然数；

S300：分别计算对应的实际值和基准值之间的差值，获得N个漂移量Z₁、Z₂……Z_N，其中Z_i＝Y_i-X_i；

S400：分别比较每个漂移量Z₁、Z₂……Z_N和精度值的大小关系，确定发生漂移的点位。

7.根据权利要求6所述的模拟到数字转换器校准方法，其特征在于，所述步骤S100中数据采集处理单元(200)获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个基准值X₁、X₂……X_N具体方法包括以下步骤：

S110：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₁；

S120：数据采集处理单元(200)对这段时间T₁内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S130：将所述输入电压值减去所述平均值获得差值C；

S140：若所述差值C不为0，则进入步骤S150；若所述差值C为0，则进入步骤S160；

S150：数据采集处理单元(200)控制标准参考单元输出电压值B给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110，其中若所述差值C为负值，则所述电压值B比标准参考单元(100)上一次的输出电压值高|C|/RES1个电压单位；若所述差值C为正值，则所述电压值B比标准参考单元(100)上一次的输出电压值低|C|/RES1个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元(100)中的数字到模拟转换器(120)的的分辨率；

S160：所述平均值即为A_i对应的基准值X_i，将所述X_i存入非易失性存储器中,若i<N，则数据采集处理单元(200)控制标准参考单元(100)输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S110；若i＝N，则进入步骤S200。

8.根据权利要求6所述的模拟到数字转换器校准方法，其特征在于，所述S200中数据采集处理单元(200)获取模拟到数字转换器的N个对应的输出值作为N个实际值Y₁、Y₂……Y_N的具体方法包括如下步骤：

S210：模拟到数字转换器对当前输入端的输入电压值采样一定时间T₂；

S220：数据采集处理单元(200)对这段时间T₂内的模拟到数字转换器的输出值求平均值；

S230：将所述输入电压值减去所述平均值获得差值C’；

S240：若所述差值C’不为0，则进入步骤S150；若所述差值C’为0，则进入步骤S160；

S250：数据采集处理单元(200)控制标准参考单元输出电压值B’给模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210，其中若所述差值C’为负值，则所述电压值B’比标准参考单元(100)上一次的输出电压值高|C’|/RES1个电压单位；若所述差值C’为正值，则所述电压值B’比标准参考单元(100)上一次的输出电压值低|C’|/RES1个电压单位；其中RES1为标准参考电压单元(100)中的数字到模拟转换器(120)的的分辨率；

S260：所述平均值即为A_i对应的基准值Y_i，将所述Y_i存入数据及处理单元(200)中,若i<N，则数据采集处理单元(200)控制标准参考电压单元(100)输出下一个电压值A_i+1到模拟到数字转换器的输入端，进入步骤S210；若i＝N，则进入步骤S300。

9.根据权利要求6所述的模拟到数字转换器校准方法，其特征在于，所述步骤S400中的精度值为1/N，所述步骤S400：分别比较每个漂移量Z₁、Z₂……Z_N和精度值的大小关系，确定发生漂移的点位的具体方法为：

若第i个漂移量|Z_i|≥1/N，则模拟到数字转换器在该点位已发生漂移；

若第i个漂移量Z_i、第i+1个漂移量Z_i+1及第i+2个漂移量Z_i+2同时满足0＜|Z_n|＜1/N、0＜|Z_i+1|＜1/N及0＜|Z_i+2|＜1/N，则模拟到数字转换器在该点位已发生漂移；

若第i个漂移量Z_i为0，则模拟到数字转换器在该点位未发生偏移。

10.根据权利要求6至9任一项所述的模拟到数字转换器校准方法，其特征在于，其中数量N＝1/RES2，RES2为模拟到数字转换器的分辨率。

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