牛奶成份检测仪光强检测电路设计原理

计

　　A／D转化电路采用高精度的∑型A／D转换器，这种转换器件采样频率高。其芯片内部主要由数字电路组成，模拟部分的电路较少，易于实现高精度，并且成本较低，广泛应用于仪器仪表，工业数据采集等场合。在本系统中，采用TI公司的ADS1100，ADS1100是精密的连续自校准模／数A／D转换器，带有差分输入和高达16位的分辨率，封装为小型SOT23-6。转换按比例进行以电源作为基准电压。ADS1100使用可兼容的I2C串行接口，在2.7～5.5 V的单电源下工作。ADS1100可每秒采ADS1100可每秒采样8，16，32或128次以进行转换。片内可编程的增益放大器PGA提供高达8倍的增益，允许对更小的信号进行测量，并且具有高分辨率。在单周期转换方式中ADS1100在一次转换之后自动掉电，在空闲期间极大地减少电流消耗。此外，可以将光强采样电路装入金属屏蔽盒中，并就近安置在光电传感器的输出位置，通过两线串行输出接口与单片机电路相连接，这样的设计将模拟与数字电路分开，尽量减小外界干扰带来测量的误差，提高测量系统的稳定性和精度。A／D转换电路与单片机接口如图3所示。

　　对ADS1100采取PCB布线技术相对容易一些，而且16位性能也不难达到。任何数据转换器实际上只相当于其基准，对于ADS1100其基准就是电源，因而电源必须足够干净，以达到期望的性能如果采用电源滤波电容器，则应将该电容器置于靠近VDD引脚处，在电容器和VDD引脚之间没有通路，引至该引脚的路径尽可能宽。输出数字量可以直接与MSP430系列单片机接口联接，ADS1100外接元件很少，这样简化了系统设计，并可提高电路的可靠性。

　　6 结语

　　通过对激光散透比法检测牛奶成份方法的分析，对影响光强采样电路的精度和准确性的各种因素的分析，本采样电路的设计方案可以满足模拟信号精度的要求。此外，本测量方案使用斩波稳零式高精度运放转换器件ICL7650，提高了检测的精度；使用高精度∑型A／D转换器ADS1100，简化了电路，提高了可靠性。