CN112953538A - 一种应用于直流表检定装置的adc校准方法 - Google Patents

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范建华
付刚
朱建国
宋乐森
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    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/10—Calibration or testing

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Abstract

本发明涉及一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法，具体通过利用AD和标准计量设备获取数据；针对获取的数据进行分析，确定曲线趋势；根据曲线趋势确定曲线方程；处理数据，将获取数据代入到曲线方程中，得到较为准确的实际值；最后对校准结果进行测试，判断是否满足要求。本发明通过一种多次方程拟合曲线校准，避免了外部电路的影响，同时对应用场景的精度要求不高，能够极大程度的贴合ADC曲线，实现ADC曲线的校准。

Description

一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法
技术领域
本发明涉及数据处理整合技术领域，具体涉及一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法。
背景技术
ADC(Analog-to-digital converter，即模拟数字转换器)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。
在测控系统中，对象数据的采集一般包含两种基本物理量：模拟量和数字量。对于数字量计算机系统可以直接读取，而对于模拟量只有通过转换成数字量才能被计算机系统所接受，因此要实现对模拟量准确地采集和处理，数模转换的精度和准确度必须满足一定的要求。
目前市面上对线性ADC采用较多的校准方法就是两点校准法，将ADC采样所得电压值和实际值电压值组成数值对，然后任取2组数值对，根据线性方程y＝kx+b实现ADC曲线校准。然而这种方法存在一定的缺陷，虽然ADC采样电压得出的曲线大致是一条直线，满足线性方程的趋势，但很多点并没有位于直线上，如果应用时采用校准后的值，就会存在较大偏差。这说明，两点校准法需要ADC全范围线性较好，且不能有外部电路影响，如果应用场景对精度要求较高，则不能较好的满足需求。
发明内容
为解决上述现有技术存在的不足或缺点，本发明提出了一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法，通过一种多次方程拟合曲线校准的方法，能够极大的贴合线性度不好的ADC的实际曲线，从而达到更好的校准效果，避免外部电路影响，且对场景精度要求不高。
为实现上述目的，本发明提出了一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法，具体包含以下步骤：
步骤1：获取数据，使用AD和标准计量设备同时对同一点进行采样，结果记为(xn，yn)，
步骤2：判断是否采集足够的数据，若采集足够的数据，进入步骤3，否则返回步骤1，重复采集数据；
步骤3：分析数据，利用XY散点图进行数据分析，确定数据趋势，寻找最贴合数据的曲线，可对数据进行多次分析，尝试一次方程，二次方程，甚至三次方程以确定最贴合数据的曲线，寻找最贴合曲线时，可根据R2(相关系数：表明趋势线的预测值与相对应的实际数据的贴合程度，R2越接近1，表明贴合程度越高)来确定。
步骤4：根据曲线确定曲线方程，需要注意的是曲线方程的精度，即方程系数的保留位数，需根据自身对精度的要求来确定；
步骤5：处理数据，将曲线的采样结果代入曲线方程中，最终得到较为准确地实际值；
步骤6：对曲线全范围或所需范围进行测试；
步骤7：判断测试结果是否满足需求，若不满足精度需求，需返回步骤1重复运行，若符合要求则表明完成ADC曲线的校准。
本发明的有益效果：本发明基于直流表检定装置，所使用ADC用于对功率源输出电压、电流等模拟量进行采集。通过将模拟量转换为数字量，本计量系统(作为一个标准表使用)可以更好的量化电压、电流的输出状态，而对ADC的校准也可以更好的修正ADC本身存在的线性误差、增益误差等不可避免的误差，也可以较好的弥补外部电路带来的必然误差，最终使得本系统能够更好的贴合功率源的实际输出，使得本系统能够达到较好的精确度，设备整体层次得以提升。
附图说明
图1为本发明应用于直流表检定装置的ADC校准方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，本发明具体包含以下步骤：
步骤1：获取数据，使用AD和标准计量设备同时对同一点进行采样，结果记为(xn，yn)，
步骤2：判断是否采集足够的数据，若采集足够的数据，进入步骤3，否则返回步骤1，重复采集数据；
步骤3：分析数据，利用XY散点图进行数据分析，确定数据趋势，寻找最贴合数据的曲线，可对数据进行多次分析，尝试一次方程，二次方程，甚至三次方程以确定最贴合数据的曲线，寻找最贴合曲线时，可根据R2(相关系数：表明趋势线的预测值与相对应的实际数据的贴合程度，R2越接近1，表明贴合程度越高)来确定。
步骤4：根据曲线确定曲线方程，需要注意的是曲线方程的精度，即方程系数的保留位数，需根据自身对精度的要求来确定；
步骤5：处理数据，将曲线的采样结果代入曲线方程中，最终得到较为准确地实际值；
步骤6：对曲线全范围或所需范围进行测试；
步骤7：判断测试结果是否满足需求，若不满足精度要求，需返回步骤1重复运行，若符合要求则表明完成ADC曲线的校准。

Claims (1)

1.一种应用于直流表检定装置的ADC校准方法，通过一种多次方程拟合曲线校准，贴合线性度不好的ADC的实际曲线，实现ADC曲线的校准，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1：获取数据，使用AD和标准计量设备同时对同一点进行采样，结果记为(xn，yn)，
步骤2：判断是否采集足够的数据，若采集足够的数据，进入步骤3，否则返回步骤1，重复采集数据；
步骤3：分析数据，利用XY散点图进行数据分析，确定数据趋势，寻找最贴合数据的曲线；
步骤4：拟合曲线，根据曲线确定曲线方程；
步骤5：处理数据，将曲线的采样结果代入曲线方程中，最终得到较为准确地实际值；
步骤6：对曲线全范围或所需范围进行测试；
步骤7：判断测试结果是否满足要求，若不满足要求，需返回步骤1重复运行，若符合要求则表明完成ADC曲线的校准。
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