探索 EVAL - AD4110 - 1SDZ：工业过程控制系统的通用输入模拟前端评估板

在工业过程控制系统中，模拟前端（AFE）的性能对于准确的数据采集和处理至关重要。今天，我们将深入探讨 EVAL - AD4110 - 1SDZ 评估板，它是评估 AD4110 - 1 模拟前端特性的理想工具。

文件下载：EVAL-AD4110-1SDZ.pdf

1. 评估板特性与套件内容

1.1 特性

EVAL - AD4110 - 1SDZ 是一款功能齐全的评估板，专为 AD4110 - 1 设计。它支持通过 PC 进行控制，配合 Analog Devices 的 SDP 平台以及相应的 PC 软件，并且兼容 Windows 7、Windows 8 和 Windows 10 操作系统。

1.2 套件内容

• EVAL - AD4110 - 1SDZ 评估板
• 4 个绿色螺丝块连接器，已安装在评估板上
• 2 个塑料螺丝和垫圈，用于将 EVAL - SDP - CB1Z 控制器板固定到评估板上

2. 额外所需的软硬件

2.1 硬件

除了评估板套件，还需要 EVAL - SDP - CB1Z（SDP - B）控制器板，并且该控制器板配备了 USB 电缆。

2.2 软件

需要 Windows 7、Windows 8 或 Windows 10 操作系统，以及相应的评估软件。

3. 评估板硬件配置

3.1 基本硬件设置

EVAL - AD4110 - 1SDZ 评估板通过 SDP - B 控制器板与 PC 进行通信。将评估板连接到 SDP - B 板的 Connector A（CON A）上。

3.2 电源供应

评估板需要外部电压供应，推荐使用 ±15 V 电源，并将其连接到 J14。具体连接方式为：+15 V 连接到 VDD 引脚，−15 V 连接到 VSS 引脚，0 V 连接到 GND 引脚。评估板上的 5 V 电源由 ADP7102 低压差稳压器（LDO）产生，该稳压器以 15 V 电源为输入。SDP - B 板通过 USB 供电，并且通过串行接口与评估板通信，跨越 ADuM1401 和 ADuM1200 隔离设备。

3.3 连接器和链接选项

在使用评估板之前，需要设置链接选项。不同的链接选项具有不同的功能，例如 SL1 可选择将 ADP7102 的 5 V 输出连接到 DVDD 轨，或者连接外部 3.3 V 和 5 V 电源到 DVDD 轨，以供应 AD4110 - 1 的 IOVDD 引脚。默认情况下，评估板配置为使用外部 VDD 和 VSS 电源，5 V 电源由板载 LDO 产生。

3.4 LED 指示灯

评估板上有几个 LED 指示灯，用于指示不同的状态。例如，LED1 为绿色，指示 SDP 与评估板的有效连接；LED2 为红色，指示模拟输入通道出现错误或模数转换器（ADC）超量程错误；LED3 为绿色，指示评估板有 5 V 电源供应。

由于调用豆柴文档搜索时超时，未能获取到“电子工程师在配置EVAL - AD4110 - 1SDZ评估板链接选项时的常见问题及解决方法”的相关内容。不过我们可以继续对评估板的软件部分进行介绍。

4. 评估板软件快速启动步骤

4.1 评估板上电

• 安装 EVAL - AD4110 - 1SDZ 软件，安装完成后重启 PC。
• 将 SDP - B 板连接到评估板，并使用塑料螺丝和垫圈固定。
• 向评估板的电源连接器施加 ±12 V 到 ±20 V 的外部电压。
• 使用 USB 电缆将 SDP - B 板连接到 PC。
• 从开始菜单选择 Programs > Analog Devices > AD4110 - 1_SDZ，然后选择 AD4110 - 1，打开软件主窗口。
• 在主窗口菜单栏中选择所需的演示模式配置，演示模式寄存器配置文件将自动下载到 AD4110 - 1。
• 连接所需的传感器，点击 Sample 显示采集的传感器信号波形。

4.2 软件安装

软件安装分为两个步骤：评估板软件安装和 SDP - B 板驱动安装。安装评估软件前，不要将评估板和 SDP - B 板连接到 PC 的 USB 端口，以确保连接时评估系统能被成功识别。

4.2.1 评估板软件安装

• 确保 SDP - B 板与 PC 的 USB 端口断开连接，解压评估软件压缩文件。
• 双击 setup.exe 文件开始安装，根据提示操作，包括选择安装位置、接受许可协议等。

4.2.2 SDP - B 板驱动安装

评估软件安装完成后，会显示 SDP - B 板驱动安装的欢迎窗口。按照提示选择驱动安装位置，完成安装后重启 PC。

5. 评估板软件介绍

5.1 硬件和驱动安装

安装评估板硬件和驱动时，需要先完成软件安装，然后按照前面介绍的上电步骤给评估板上电。确保 SDP - B 板通过 USB 电缆连接到评估板和 PC，可以通过 PC 的设备管理器检查 SDP - B 板是否正确连接。

5.2 软件启动

点击开始菜单，依次选择 All Programs、Analog Devices、AD4110 - 1_ SDZ，然后选择 AD4110 - 1 启动软件。如果启动时评估系统未连接到 USB 端口，会显示连接错误提示，按照提示连接评估板并重新扫描即可。

5.3 评估软件主窗口

5.3.1 主窗口概述

主窗口显示了 AD4110 - 1 评估板软件的重要控制按钮和指示器。通过演示模式可以自动配置 AD4110 - 1 设备以连接不同的传感器，主窗口的功能会根据所选的演示模式进行调整。可用的演示模式包括 ±10 V 传感器、4 mA 到 20 mA 变送器、需要现场电源的 4 mA 到 20 mA 变送器、热电偶和 3 线 RTD。

5.3.2 各模式介绍

• 电压模式：点击 Sample 开始采样，捕获的数据将显示在波形图中。可以通过采样模式下拉菜单选择单次捕获或连续采样，还可以设置每次捕获的样本数量。波形图可以显示所有启用通道的样本，通过图例可以取消显示不需要的通道。错误状态窗格中的 LED 图标指示 ADC 或 AFE 错误，点击 View AFE Error Status 可以查看详细状态。图形选项窗格可以设置 Y 轴和 X 轴的缩放功能。
• 直方图模式：该模式下的图形绘制代码与出现次数的关系，可用于测试 ADC 的代码分布。DC 分析窗格显示直方图分析结果，包括均值、最大值、最小值以及相应的峰 - 峰值和均方根噪声值。分析参数窗格可以选择分析的通道和数据集。
• 热电偶模式：选择热电偶演示模式后，波形显示的 y 轴单位自动变为温度（摄氏度）。可以补偿任何直流偏移，通过下拉菜单选择热电偶类型，使用数字温度传感器进行冷端补偿。
• RTD 模式：选择 RTD 模式后，波形显示的 y 轴单位自动变为温度（摄氏度）。同样可以补偿直流偏移，根据连接的 RTD 传感器类型选择相应的温度系数来计算显示的温度。
• 电流模式：选择 4 - 20 mA 模式后，波形显示的 y 轴单位自动变为电流（安培）。AD4110 - 1 可以为连接在 AIN(+) 和 AIN(−) 引脚之间的电流输出传感器提供电源，用户可以选择使用内部或外部传感电阻，并设置电阻值。

5.4 寄存器手动配置

可以通过 AD4110 - 1 寄存器接口窗口手动配置寄存器。启动 Configure Registers 窗口时，AFE、ADC 和 ADC 偏移/增益寄存器的内容会自动更新。选择所需的选项卡并手动更改寄存器设置，完成后点击 Write Changes 更新所有设备寄存器，或者点击 Cancel 不保存更改返回主软件分析窗口。还可以通过 Update Single AFE Register 窗格单独更新一个寄存器。配置完成后，可以将新的配置保存到文件中供以后使用。

6. 上电默认操作模式

AD4110 - 1 的输入引脚 AIN(+) 和 AIN(−) 可以配置为电压或电流输入。出厂默认操作模式为电流模式，上电时，AD4110 - 1 接受输入电流并通过低阻抗感测电阻进行测量。可以通过主窗口菜单选择 No Power Supply Mode 选项来更改默认的“无电源模式”操作模式为电流模式或电压模式，重置后 AD4110 - 1 将默认使用所选模式。

7. 注意事项

EVAL - AD4110 - 1SDZ 是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量 ESD 仍可能导致设备损坏，因此需要采取适当的 ESD 预防措施。同时，使用评估板需要遵守相关的法律条款和条件，包括许可使用范围、保密要求、限制使用等。

电子工程师们在使用 EVAL - AD4110 - 1SDZ 评估板时，需要仔细阅读文档，按照步骤进行硬件和软件的配置和操作，以充分发挥评估板的性能，为工业过程控制系统的设计和开发提供有力支持。大家在使用过程中遇到过哪些有趣的问题或者有什么独特的经验呢？欢迎在评论区分享。