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電壓輸出接口和電流接口是磁致伸縮位移傳感器輸出最常見的一種接口方式。電壓輸出適用于傳輸距離近的應(yīng)用場合，可直接與二次儀表相連。電流輸出相比于電壓輸出，可以遠(yuǎn)距離傳輸?？紤]到電路的簡單性及通用性，采用集成DAC芯片AD5422來完成數(shù)字量向電壓量及電流量的轉(zhuǎn)換。

AD5422是一款低成本，高精度，完全集成的16位DA轉(zhuǎn)換器。其具有以下特性：

① SPI串行可編程接口，直接與外部控制器相連作為SPI從機(jī)設(shè)備

② 寬供電電壓范圍：單極性供電時(shí)電壓范圍為10 8V-40V

③ 可編程輸出模式，具有電壓和電流兩種輸出方式

④ 電壓輸出范圍：0-5V,0-10V

⑤ 電流輸出范圍：4-20mA,0-20mA,0-24mA

⑥ 具有模擬輸出短路、開路保護(hù)功能

⑦ 可以驅(qū)動(dòng)1H的感性負(fù)載和1uF的容性負(fù)載

⑧ 輸出誤差?。弘娏髂Ｊ较?，輸出誤差典型值為±0.01%；電壓模式下，輸出誤差典型值為±0.01%。

以上這些特性使AD5422只需少量電阻電容原件即可滿足磁致伸縮位移傳感器電壓/電流輸出接口的要求。為了減少本設(shè)計(jì)的芯片數(shù)量，節(jié)約空間，方便PCB版布線，本設(shè)計(jì)直接采用＋24V電源供電。SPI串行編程接口LATCH、SCLK、SDIN和SDO直接與微控制器相連，使AD5422作為SPI從機(jī)與微控制器通信，完成DAC輸出模式的設(shè)置。

本設(shè)計(jì)采用電壓0-5V輸出，電流4-20mA輸出方式。輸出方式可直接通過芯片SPI串行端口軟件編程實(shí)現(xiàn)。

考慮到輸出PCB板的通用性，節(jié)約成本，AD5422輸出端與磁致伸縮位移傳感器接口輸出端用一個(gè)單刃雙擲開關(guān)連接。不同的輸出方式在硬件上只需要改變開關(guān)狀態(tài)即可，原理圖如圖1所示。

本設(shè)計(jì)中可以采用兩個(gè)移動(dòng)磁環(huán)同時(shí)測量兩個(gè)位移點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)中采用了兩片AD5422來進(jìn)行完成數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換。兩片AD5422與微控制器通過SPI串行端口相連，完成命令和數(shù)據(jù)的傳輸。微控制器通過IO端口對AD5422片選端LATCH引腳控制，完成單片機(jī)SPI控制器的分時(shí)復(fù)用。