在工业生产进程操控中常常需求对某些操控变量进行准确丈量，然后经过微型计算机计算出校对量进行操控。传统的NYQUIST率ADC（如积分型、逐次比较型、闪耀型等）无法满意精度要求，美国ANALOG DEVICE公司最近推出的贱价、高分辨率A/D器材AD7711A选用了Δ-∑原理，可完结高达24位的分辨率。因为Δ-∑原理选用了过采样、噪声成行和数字抽取等技能，可用较低的本钱完结很高的分辨率，而且噪声小、抗搅扰能力强，因而特别适合于低频率、高分辨率、宽动态规模的A/D转化。
１ AD7711A的主要特色
·高精度，24位无漏码，输出±0.0015%的非线性。
·选用Δ-∑转化结构，本钱低、噪声小、抗搅扰能力强。
·内置可编程增益扩大器，增益规模1～128，可与传感器直接相连，输入为双通道，可切换。
·内置可编程数字低通滤波器。
·内设自校准电路，有8种可挑选校准形式，并可直接读写自校准存放器，有用地去除了零点漂移和增益差错。
·低功耗（典型运用时为25mW）并有省电的待机形式。
·双向串行接口，可便利地与微处理机和DSP芯片衔接。
内置的可编程增益扩大器使AD7711A能直接和传感器相连。当参阅电压为2.5V，内置扩大器增益从１变到128时，可接受的信号规模由0～20mV变到0～2.5V（单端）。供给了RTD鼓励恒流源，简化了RTD丈量温度的电路规划。AD7711A片内的24位可读写操控存放器使微处理机或DSP芯片能便利的操控数字滤波器的截止频率、输入扩大器增益、通道挑选以及自校准形式。AD7711A的一般主时钟频率为10MHz，可用单或双电源供电。A/D 转化速率和数字滤波器的榜首陷波处的频率持平（即可编程操控）。
２ AD7711A的内部结构
AD7711A的内部结构如图１，它包含一个Δ-∑ADC、数字滤波器、可编程扩大、时钟发生器、24位操控／数据／校准存放器、400μA恒流源。 AD7711A的引脚中SCLK为串行时钟输入端；MCLKIN和MCLKOU为主时钟频率的衔接端；A0为存放器地址挑选，A0置低时选操控存放器，置高时选数据或自校准存放器；SYNC脚为数字滤波器复位端；MODE挑选数据传输的时钟方法（外时钟或内时钟）；AIN1+、AIN-、AIN2+、AIN2-分别为两路信号的输入端；SDATA为串行数据的输出／输入端；DRDY为A/D转化完结端，低电平有用；RFS、TFS分别为输入或输出帧同步端；IOUT为400μA恒流源的输出端，可用作RTD的鼓励电流；REFOUT为参阅电压（2.5V输出端，REFIN-和REFIN+为外加参阅电压输入端。AD7711A片内的数字滤波器为
榜首陷波频率由操控存放器中的第12～23位的值决议，数字滤波器的3dB截止频率为榜首陷波频率的0.262倍，并等于A/D的转化速率。AD7711A的24位可读写操控存放器的功用阐明如表１。其间MSB为BITO，LSB为BIT23。
３ AD7711A的运用
３.1 高精度橡胶硫化温控体系简介
橡胶的硫化是橡胶生产中的关键环节，整个硫化进程对温度的要求很高，从室温升高到设定温度的超调量不超越±0.3°C？硫化温度安稳在设定温度±0.3° C的规模内。当加料等其它搅扰引起的温度改变时，体系安稳温度的重建时刻要求在45秒内。本体系经过RTD丈量硫化反响室的温度，经过PID调理器操控加热设备，然后到达对硫化温度的准确操控。传统的A/D转化器无法到达分辨率要求，因温度信号归于缓慢改变的信号，但AD7711A片内集成的高安稳性的 RTD鼓励恒流源使AD7711A成为抱负的挑选。图２为整个硫化温控体系框图。
3.2 AD7711A与单片机的接口
因为AD7711A的数据串行输出格局和8751单片机的串行格局相反，所以本规划中不运用8751的串行口，而选用P1口直接和AD7711A相连。P1.0与A0相连来挑选存放器，读写数据的时钟信号由P1.2给出，串行数据由P1.3读入或写出，
和INT1相连，数据转化结束后用中止方法激活数据读取程序。温度信号单端输入，另一通道用于测搅拌器的扭矩，用电桥平衡法丈量。详细衔接见图３。
3.3 AD7711A的读写时序和单片机代码
读写数据、操控、校准存放器都经过SDATA数据线串行读写。数据A/D转化结束后DRDY置低，引起中止，由A0挑选数据存放器，RFS置低使读取数据有用，每次SCLK上升沿时读一位数据。读写时序如图４。
读数据程序代码：
RD： SETB A0；读数据存放器
SETB TFS；
CLR RFS；置0使数据有用
CLR SCLK；
MOV R1，#3；
RDD： MOV R2， #8；
RDDD： SETB SCLK；时钟置高
MOV C，SDATA；读1位
CLR SCLK；
RLC A；
DJNZ R2，RDDD；是否读完1BYTE
MOV R0，A@；数据存入@R0区
INC RO；
DJNZ R1，RDD；
写操控存放器程序代码：
WR： CLR A0；写操控存放器
SETB RFS；
CLR TFS；使写入数据有用
CLR SCLK；
MOV R1，#3；
WRR： MOV R2，#8
MOV A@R3；由@R区读数据
WRRR： RLC A；
MOV SDATA，C;
SETB SCLK；时钟置高
CLR SCLK；
DJNZ R2，WRRR；是否写完1 BYTE
INC R3；
DJNZ R1;WRR；
3.4 PID调理器PID操控结构如图５。Tr（K） 、T（K）分别为反响室温度的设定值和丈量值。
式中e（k）——调理器输入误差
Kp——目标扩大倍数
KI——积分系数
KD——微分系数
体系的采样周期取1.2秒，输出u（k）为加热器在1.2秒采样时刻内的加热器敞开的时刻，单位为毫秒。假定受控目标硫化室为一阶惯性加纯推迟环节，测出被控目标的临界增益和临界振动周期，用Ziegler-Nicholes法整定PID参数，然后依据试验调理，求出符合实践的PID调理参数：
在实践的PID调理中，因为每次采样周期中U的输出最大为1200ms，所以在PID调理操控中需求一些输出限幅，以及对积分项的别离操控。
3.5 成果剖析
温度操控成果如图6，设定的温度为160℃进入稳态后动摇起伏不超越±0.3℃。从图中看出温度操控精度很高，图中每一行格间隔为0.1℃，t1时刻为加料的时刻，扰动较少，起伏小于1℃，稳态重建时刻＜45秒。而且体系的超调量很小，整个体系精度到达很高的要求。该硫化温控体系由我校仪器系和上海化工机械四厂联合开发，经济效益杰出。
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