使用模拟多路复用器的多通道电流测量技术

输出电压也不是很准确，将会导致不准确的电流测量

例如：如果放大器增益为10，输入偏移电压是1 mv，那么输出电压将放大到10毫伏。如果使用的分流电阻很小，经过它的电压只有几毫伏，那么放大器输出端的偏移误(10 mv)会显得非常大，这将导致不准确的电流测量。

多路复用器参数

前面已经探讨过，多路复用器的切换时间需要尽可能小，否则就会导致信号损失。多路复用器的高导通电阻将影响输入信号电压，这可以对系统的整体性能有好处。多路复用器的通道电容和阻抗也会影响输出信号，当在通道间切换时可能会引入错误电流。

ADC精度

ADC作用是将输入电压精确地转换为数字信号，这和其他因素一样重要。例如：一个8位分辨率的ADC，运行在输入电压范围为0 -5伏特的情况下，每个计数将占大约19.60毫伏。针对整个测量电压范围，如果ADC 有1 LSB错误，这将引入大约20mv的错误。同样的工作电压范围,16位ADC 1 LSB错误会引入只有76微伏的错误。当ADC具备更高的分辨率和更小的范围时会给出更精确的模拟到数字转换，但成本也会成比例地增加。

单片机的可编程性

一些微控制器比如赛普拉斯的PSoC(可编程片上系统)相当适合于这样的应用（运行时需配置）。PSoC是可编程的，可以增加差分模拟多路复用器，PGA（用于信号放大），Delta-Sigma ADC(可以设置为单端或差分)、定时器和许多其他组件，使用PSoC需要很少额外的硬件。图3所示为一个多通道电流测量的例子。



图3：多通道电流测量系统

多路复用器可配置为最多32通道，可编程增益放大器可以提供50倍增益，ADC是一个delta sigma ADC，它可工作在单端或差分输入模式，可配置为8到20位分辨率。

多路复用器可以有单端或差分输入两种选择，这有助于模拟工程师的传感器应用选择。模拟多路复用器具备“先开后合”的特性，在连接新输入之前会完全断开电流输入，这也避免了板上干扰。

局限性

电流测量需要一个精密电阻

板对板器件偏差可能造成测量的差异

同一时间只可以从一个通道采集数据，其他通道的数据会丢失

随着输入通道数目的增加，监控每个通道的时间也会增加

需要在放大阶段放一个源匹配阻抗比如运算放大器以免从输出到下一个阶段输入阻抗不匹配。

因为模拟开关只在过压或低压情况下处理特定电压之间的电压，开关有可能损坏，因此,在多路复用器输入需要附加保护电路。

因为系统性能会根据供电电压变化而变化，硬件噪音,温度变化，这就需要校准达到精确测量的要求

获得好性能的小窍门

使用输入噪声分离方法有助于提高整体系统性能

使用无噪音电源供电有助于精确的测量

避免模拟多路复用器输入端的互扰

模拟多路复用器的通道切换时间要进能短

尽量做到最优布线，从而保证ADC，复用器，和PGA的性能。