CS1242型模数转换器在称重仪表中的应用.pdfVIP

称重科技 2008 ·青岛 CS1242 型模数转换器在称重仪表中的应用 浙江省计量科学研究院 郑文广 尚贤平 【摘 要】 CS1242是国内自行研制的必威体育精装版 △∑模数转换器，由于运用了电荷平衡技术，其性能可 以达到 24 位，内部有一个极低噪声﹑增益可选的载波稳定仪表放大器和一个 4 阶△∑调制器，三 线串行接口，可直接与单片机连接，非常适合测量称重传感器输出的直流毫伏信号。具有动态范围 宽，电源配置灵活，体积小，功耗低，抗干扰能力强等特点，完全可以替代国外同类产品，如 CS5532 等。而价格不到国外同类产品的三分之一，使得该芯片成为目前用于高分辩率、低成本称重仪表的 理想产品。 【关键词】 模数转换 高分辩率 称重仪表 高性价比 1．概 述 衡器，作为国家重点管理的计量器具产品在国内外贸易结算、大宗物料计量、冶金、重型装备、 制造业工艺控制以及交通道路安全等诸多方面发挥了重要作用。近几年，随着电子技术的高速发展， 促进了衡器技术的快速发展，由称重仪表和传感器组成的各类电子衡器也得到了广泛的应用。特别 是称重仪表技术，在电子技术高速发展的支持下，称重仪表在新产品开发、设计等方面都取得了很 大的进步，使称重仪表从单一称重显示到集成化、多功能化和智能化等高端仪表方向发展。然而， 随着市场竞争的越来越激烈，许多衡器厂家都推出了相应的称重仪表；但由于设计不同，价格也差 距较大，特别是在高端称重仪表方面，价格更是高得离谱。实际上，高端称重仪表除了功能以外， 主要是分辨率高，当然也包括外壳采用了什么样的材料等。 目前，许多称重仪表采用双积分或三积分A/D转换器，不但功耗大，面积也大，分辨率一般只 能做到 16 位到 18 位，抗电磁波干扰能力较差；特别是电磁波功率增大到一定程度（如对讲机）时， 就会对称重数据造成较明显的干扰，使得读数不稳，从而影响正常的称重计量。CS1242 的低功耗和 24 位的高分辨率，特别是它不足 1cm2 的面积和超强的抗电磁波干扰能力，非常适合用在附近有无线 发射／接收设备的场合，CS1242 在称重仪表上的应用，较大提高了称重仪表的性能和工作的可靠性。 下面就CS1242 型模数转换器特性、工作原理、与单片机接口电路设计、程序设计思路作详细的阐述。 2．CS1242特性及工作原理 可编程增益放大器（1～128 倍） △∑模数转换器 1 第八届全国称重技术研讨会 线性误差：小于 0.0015%FS 分辨率：24 位、有效精度 22 位 二通道差动输入 可遍程增益：1～128 三线串行接口：兼容 SPI 总线接口 低功耗：最小 0.6mW 电源配置：2.7V～5.5V 3．CS1242模数转换原理 其原理框图如图 1 所示 V R E F P V R E F N M C L K X T A L C l o c k g e n e r a t e r R e g i s t e r A I N 0 A I N 1 2 n d - o r d e r D i g i t a l M U X B U F P G A C o n t r o l l e r