摘要：基于遠程振動檢測，提出一種高速、高精度、外圍電路簡單的基于GPRS無線網絡的遠程振動測試。通過功率放大器將正弦控制儀產生的正弦信號輸出至振動實驗臺，用AD7665將采集到的模擬信號轉換成方便計算機方便傳輸、處理的數字信號，然后通過GPRS模塊MC55i將數字信號傳輸至遠程WEB服務器。詳細說明了在遠程振動測試中的兩個關犍技術，AD7665的模數轉換及GPRS模塊MC55i的應用。經實驗驗證，該技術能很好的應于用無人值守遠程振動檢測，不受距離及環境影響。
關鍵詞：高速ADC；雙極性；編碼；振動檢測；AD7665； GPRS

由于計算機的微型化、網絡化、性能價格比的上升和款件功能的日益強大，計算機控制系統幾乎可以出現在任何場合：實時控制、監控、數據采集、信息處理、數據庫等。
隨著計算機技術的迅速發展，現在的振動數據采集主要用微機進行數字化測試分析。振動測試儀器主要為以徽機為核心智能儀器。數字化測試的前撮是將傳感器從被測試設備測得的模擬數據轉換為數字化數據。因此摸數轉換的精度、速度將直接決定數字化測試分析的精度、速度。本文的目的即將一個AD轉換芯片應用于振動測試。
AD7665內置一個16位高速采樣ADC，擴大了被測設備的振動頻率范圍。一個電阻器輸入標量(允許多種輸入范圍)，既而易于與多種不同的傳感器配套使用。一個內部轉換時鐘、糾錯電路，以及串行和并行系統接口，提高了AD轉換外圍電路設計的靈活性。
該器件具有3種采樣模式：極高采樣速率模式(Warp模式)；快速模式(正常模式)，適用于異步轉換速率應用；低功耗模式(脈沖模式)，適用于低功耗應用，其功耗與吞吐量呈比例關系。3種采樣模式使得系統功耗降至最低。

1 基本原理
逐次比較型A／D轉換器。就是將輸入模擬信號與不同的參考電壓作多次比較，使轉換所得的數字量在數值上逐次逼近輸入模擬量對應值。
對圖1的電路，在數據采集階段，它由啟動脈沖啟動后，DAC內部電容陣列梭用作采樣電容，并從IN的輸入端得到模擬信號。當數據采集完成后，的輸入變為低電平，此時轉換狀態被啟動。在第1個時鐘脈沖作用下，控制邏輯電路使內部時序產生器的最高位置1，其他位置0，其輸出經數據寄存器將1 000……0，送入DAC。輸入電壓首先與DAC輸出電壓(REF／2)相比較，如IN≥VREF／2，比較器輸出為1，若INREF／2，則為0。比較結果存于數據寄存器的Dn-1位。然后在第2個CP作用下，移位寄存器的次高位置1，其他低位置0。如最高位已存1，則此時V0=(3／4)VREF。于是V1再與(3／4)VREF相比較，如V1≥(3／4)VREF，則次高位Dn-2存1，否則Dn-2=0；如最高位為0，則V0=VREF／4，與V0比較，如V1≥VREF／4，則Dn-2位存1，否則存0……。以此類推，逐次比較得到輸出數字量。在完成這個過程之后，控制邏輯將產生AD轉換代碼的輸出至并口(串口)，并將BUSY線的輸出置為低電平。

2 關鍵問題
在AD轉換中時序問題直接決定了AD轉換的成功與否，因此時序問題將是本文解決的第一個問題。另外由于本文采用的是雙極性的輸入，因此在AD7665的應用中應該注意輸入配置，以及編碼問題。
2．1 時序問題
圖2為AD轉換過程時序圖。信號控制AD7665轉換的開始，一旦轉換開始就不能被放棄或重新開始，直到轉換完成。而信號與和互不干擾。

信號是數字信號，要求有良好的邊緣特性。而SNR是一個臨界值，信號要求有很小的抖動，可采用一個專門的振蕩器來產生信號，或者采用高頻率低抖動的時鐘來產生。
在Impulse模式中，可以自動開啟轉換。當BUSY信號變為低電平而信號保持低電平時，AD7665控制數據采集階段，并自動啟動一個新的轉換。當一直保持低電平時，AD7665將自動保持轉換過程。值得注意的是，當BUSY信號變為低電平時，模擬信號被輸入。同樣，當上電時，被置為低電平以開啟轉換過程。在Impulse模式中，AD7665的轉換速度將比570 kSPS高，而這個特征在Warp和Normal模式中所沒有的。