模拟量:自然界连续变化的物理量。所谓连续,包含两个方面的含义; 一方面从时间上来说,它是随时间连续变化的; 另一方面从数值上来说,它的数值也是连续变化的。这种连续变化的物理量通常称为模拟量。
数字量:计算机中处理的是不连续变化的量,离散性的数字量。 当计算机用于数据采集和过程控制时,采集的对象往往是连续变化的物理量(模拟信号)如温度、压力、摄像头采集图像、照度等,但计算机处理的是离散的数字量,因此需要对连续变化的物理量进行A/D转换为不连续的数字量交给计算机处理,保存等。计算机输出的数字量有时需要通过D/A转换为模拟量去控制某些执行元件。A/D转换器完成模拟量至数字量的转换,D/A转换器完成数字量至模拟量的转换。
PCF8591
单电源,低功耗8 位CMOS 数据采集器件,具有4 个模拟输入、一个输出和一个串行I2C 总线接口。3 个地址引脚A0、A1 和A2 用于编程硬件地址,允许将最多8 个器件连接至I2C总线而不需要额外硬件。PCF8591由于其使用的简单方便和集成度高,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。
特点:
1 单电源供电
2 工作电压:2.5 V ~ 6 V
3 I2C 总线串行输入/输出
4 通过 3 个硬件地址引脚编址
5 采样速率取决于 I2C 总线传输速率决定
6 4 个模拟输入可编程为单端或差分输入
7 自动增量通道选择 8
8 位逐次比较型A/D 转换
8 位逐次比较型A/D 转换
逐次比较型A/D转换器的工作原理可用天平秤重过程作比喻来说明。若四个砝码共重15克,每个重量分别为8、4、2、1克。设待秤重量Wx = 13克,可以用下表步骤来秤量:
顺序 砝码重 比较判断 暂时结果
1 8g 8g<13g 保留 8g
2 8+4g 12g<13g 保留 12g
3 8+4+2g 14g>13g 撤消 12g
4 8+4+1g 13g=13g 保留 13g
AD转换器的主要技术指标概述:
分辨率
分辩率指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2^n的比值(n为AD器件的位数)。对于5V的满刻度,采用8位的AD时,分辨率为5V/256≈0.01953V;当采用12位的AD时,分辨率则为5V/4096≈0.00122V。显然,位数越多分辨率就越高。
转换速率
转换速率是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成,采样速率必须小于或等于转换速率。
量化误差
由于AD的有限分辩率而引起的误差,即有限分辩率AD的阶梯状转换特性曲线与无限分辩率AD(理想AD)的转换特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。
零值误差
满刻度误差
线性误差
绝对精度
在一个转换器中,任何数码所对应的实际模拟量输入与理论模拟输入之差的最大值,称为绝对精度。
原文:https://www.cnblogs.com/darren-pty/p/13295150.html