Л12 Цифрові вимірювальні прилади


НазваЛ12 Цифрові вимірювальні прилади
Дата конвертації06.04.2013
Розмір445 b.
ТипПрезентации


Л12

  • Цифрові вимірювальні прилади


  • Види сигналів

  • Цифрові вимірювальні прилади (ЦВП) 11

  • Аналого-цифрові перетворювачі 23

  • Методи перетворення 51





- це будь-яка фізична величина (наприклад, температура, тиск повітря, інтенсивність світла, сила струму й т.д.), що змінюється з часом, завдяки чому сигнал може нести в собі якусь інформацію.

  • - це будь-яка фізична величина (наприклад, температура, тиск повітря, інтенсивність світла, сила струму й т.д.), що змінюється з часом, завдяки чому сигнал може нести в собі якусь інформацію.



- це електрична величина (наприклад, напруга, струм, потужність), що змінюється з часом. Вся електроніка в основному працює з електричними сигналами,

  • - це електрична величина (наприклад, напруга, струм, потужність), що змінюється з часом. Вся електроніка в основному працює з електричними сигналами,



Аналоговий сигнал - може приймати будь-які значення в певних межах (наприклад, напруга може плавно змінюватися в межах від нуля до десяти вольтів). Пристрої, що працюють тільки з аналоговими сигналами носять назву аналогових.

  • Аналоговий сигнал - може приймати будь-які значення в певних межах (наприклад, напруга може плавно змінюватися в межах від нуля до десяти вольтів). Пристрої, що працюють тільки з аналоговими сигналами носять назву аналогових.

  • Цифровий сигнал - може приймати тільки два значення (іноді - три значення).



Аналоговий сигнал визначений у безперервному часі (тобто в будь-який момент часу), а цифровий - у дискретному часі (тобто тільки у виділені моменти часу).

  • Аналоговий сигнал визначений у безперервному часі (тобто в будь-який момент часу), а цифровий - у дискретному часі (тобто тільки у виділені моменти часу).

  • Аналогові пристрої можуть працювати більш швидко з мінливими сигналами, чим цифрові. Тому максимально досяжна швидкодія аналогових пристроїв завжди принципово більше, ніж цифрових пристроїв.





На кожному зі своїх дозволених рівнів цифровий сигнал повинен залишатися хоча б протягом якогось мінімального інтервалу часу, інакше його неможливо буде розпізнати.

  • На кожному зі своїх дозволених рівнів цифровий сигнал повинен залишатися хоча б протягом якогось мінімального інтервалу часу, інакше його неможливо буде розпізнати.

  • Це можна вважати великим недоліком







  • Цифрові вимірювальні прилади (ЦВП)



називаються прилади, в яких під час вимірювання здійснюється автоматичне перетворення неперервної вимірюваної величини в дискретну з подальшою індикацією результату вимірювання у цифровій формі.

  • називаються прилади, в яких під час вимірювання здійснюється автоматичне перетворення неперервної вимірюваної величини в дискретну з подальшою індикацією результату вимірювання у цифровій формі.





вольтметри постійного та змінного струму;

  • вольтметри постійного та змінного струму;

  • вимірювачі частоти та інтервалу часу;

  • омметри та мости постійного та змінного струму;

  • комбіновані прилади (мультиметри);

  • вимірювачі потужності;

  • фазометри;

  • спеціалізовані ЦВП, призначені для вимірювання температури, витрат, швидкостей, механічних напружень тощо.



  • c/d- коефіцієнти, якими позначають клас точності ЦВП

  • хк,х- границя вимірювання та показ ЦВП



кількість вимірювань (для АЦП - перетворень) за одну секунду або час одного вимірювання (перетворення).

  • кількість вимірювань (для АЦП - перетворень) за одну секунду або час одного вимірювання (перетворення).

  • визначається здатністю оператора відраховувати покази, що змінюються.

  • Враховуючи інерційність людського зору, недоцільно створювати ЦВП із швидкодією більше ніж 10-12 вимірювань за секунду.



Порівняно з аналоговими приладами :

  • Порівняно з аналоговими приладами :

  • висока швидкість,

  • широкий діапазон вимірювання,

  • висока швидкодія,

  • одержання результату у формі, зручній для використання у цифрових ЕОМ,

  • автоматизація вимірювання.



- до сотень мільйонів вимірювань за секунду, що об'єктивно вимагає використання засобів обчислювальної техніки для опрацювання результатів вимірювань;

  • - до сотень мільйонів вимірювань за секунду, що об'єктивно вимагає використання засобів обчислювальної техніки для опрацювання результатів вимірювань;



- яка, за умов наявності автоматичного калібрування і опрацювання результатів перетворень, може наближатися до точності робочих еталонів одиниць фізичних величин;

  • - яка, за умов наявності автоматичного калібрування і опрацювання результатів перетворень, може наближатися до точності робочих еталонів одиниць фізичних величин;



суб'єктивних складових похибки відліку, наявність яких (при обмеженій довжині шкали) лімітує максимально можливу точність аналогових приладів;

  • суб'єктивних складових похибки відліку, наявність яких (при обмеженій довжині шкали) лімітує максимально можливу точність аналогових приладів;



- наявність кодового вихідного сигналу є зручним для його опрацювання, запам'ятовування, реєстрації і передачі на великі відстані без похибок та корекцією збоїв;

  • - наявність кодового вихідного сигналу є зручним для його опрацювання, запам'ятовування, реєстрації і передачі на великі відстані без похибок та корекцією збоїв;



- можливість зменшення складових похибки вимірювального кола, в тому числі і систематичних, автоматичними калібруваннями і (або) уведенням поправок.

  • - можливість зменшення складових похибки вимірювального кола, в тому числі і систематичних, автоматичними калібруваннями і (або) уведенням поправок.



- можливість забезпечення високої завадостійкості перетворення аналог-код за допомогою цифрової фільтрації результатів перетворень;

  • - можливість забезпечення високої завадостійкості перетворення аналог-код за допомогою цифрової фільтрації результатів перетворень;



- можливість визначення статистичних параметрів вимірюваних процесів на базі програмної реалізації відомих теоретичних математичних залежностей.

  • - можливість визначення статистичних параметрів вимірюваних процесів на базі програмної реалізації відомих теоретичних математичних залежностей.



складність

  • складність

  • порівняно висока вартість

  • менша, ніж в аналогових приладів, надійність

  • широке використання інтегральних схем для побудови ЦВП дає змогу зменшити вказані недоліки.



  • Аналого-цифрові перетворювачі



призначений для автоматичного перетворення неперервної вимірюваної величини аналогового сигналу в пропорційну їй дискретну величину, зображену цифровим кодом.

  • призначений для автоматичного перетворення неперервної вимірюваної величини аналогового сигналу в пропорційну їй дискретну величину, зображену цифровим кодом.



є основними елементами цифрових приладів,

  • є основними елементами цифрових приладів,

  • однак вони випускаються також як автономні пристрої, що використовуються у вимірювальних інформаційних системах, системах керування об'єктами тощо.



У сучасних АЦП час одного перетворення становить (0,2...0,5)-10-8с і менше, що відповідає (2...5)·108 перетворень на секунду.

  • У сучасних АЦП час одного перетворення становить (0,2...0,5)-10-8с і менше, що відповідає (2...5)·108 перетворень на секунду.

  • Розробка швидкодіючих АЦП є однією із актуальних задач ІВТ.



здійснюються три базові операції над вхідною величиною:

  • здійснюються три базові операції над вхідною величиною:

  • часова дискретизація

  • квантування за рівнем

  • кодування отриманих квантованих значень



означає заміну неперервної в часі величини її окремими вибірками, взятими в певні моменти часу

  • означає заміну неперервної в часі величини її окремими вибірками, взятими в певні моменти часу



Швидкість проходження відліків у секунду називається частотою дискретизації

  • Швидкість проходження відліків у секунду називається частотою дискретизації

  • fД=1 / Δt

  • відстань між двома сусідніми відліками періодом дискретизації

  • TД = Δt1 - Δ t2



- найбільша частота, з якої відбувається утворення вибіркових значень сигналу, при якій обраний параметр АЦП не виходить за задані межі.

  • - найбільша частота, з якої відбувається утворення вибіркових значень сигналу, при якій обраний параметр АЦП не виходить за задані межі.

  • Виміряється числом вибірок у секунду.



пов'язані зі зміною сигналу за час:

  • пов'язані зі зміною сигналу за час:

  • аналого-цифрового перетворення

  • між окремими вибірками (інтервал дискретизації)







полягає у заміні неперервних значень сигналу в області його інтенсивності (рівня) квантованими (дозволеними) значеннями - подібно як при заокругленні чисел

  • полягає у заміні неперервних значень сигналу в області його інтенсивності (рівня) квантованими (дозволеними) значеннями - подібно як при заокругленні чисел





вимірюваної величини Х полягає у визначенні квантованого і заокругленого в результаті квантування значення даної величини

  • вимірюваної величини Х полягає у визначенні квантованого і заокругленого в результаті квантування значення даної величини

  • xКВ = NXq



xКВ = NXq

  • xКВ = NXq

  • де - Х КВ- квантовий (дозволений) рівень, до якого заокруглюється значення вимірюваної величини;

  • - NX - числове значення;

  • - q- крок квантування (різниця між сусідніми рівнями квантування).



різниця між заокругленим результатом вимірювання та дійсним значенням вимірюваної величини

  • різниця між заокругленим результатом вимірювання та дійсним значенням вимірюваної величини



ближчого

  • ближчого

  • більшого

  • меншого



до ближчого квантового рівня похибка квантування не перевищує половини кроку квантування

  • до ближчого квантового рівня похибка квантування не перевищує половини кроку квантування

  • до більшого чи меншого рівнів вона може досягати розміру кванту з різним знаком





ступенів квантування NКВ та із зменшенням тривалості циклу дискретизації TД, складність і вартість ЦВП суттєво зростають.

  • ступенів квантування NКВ та із зменшенням тривалості циклу дискретизації TД, складність і вартість ЦВП суттєво зростають.



Тому кількість ступенів квантуванні NКВ та тривалість циклу дискретизації TД слід вибирати за заданими значеннями похибки вимірювання і швидкодії.

  • Тому кількість ступенів квантуванні NКВ та тривалість циклу дискретизації TД слід вибирати за заданими значеннями похибки вимірювання і швидкодії.





що відповідає вибірці вхідної величини в певний момент часу, зображується певним кодом і подається цифровим сигналом, який в більшості практичних випадків незалежно від використовуваної системи числення є бінарним, тобто подається лише двома різними рівнями - 1 то 0

  • що відповідає вибірці вхідної величини в певний момент часу, зображується певним кодом і подається цифровим сигналом, який в більшості практичних випадків незалежно від використовуваної системи числення є бінарним, тобто подається лише двома різними рівнями - 1 то 0



результату аналого-цифрового перетворення - це операція його представлення за допомогою сукупності (кодових) символів вибраного алфавіту (системі числення), що здійснюється за однозначними правилами.

  • результату аналого-цифрового перетворення - це операція його представлення за допомогою сукупності (кодових) символів вибраного алфавіту (системі числення), що здійснюється за однозначними правилами.



кодування - це є операція переводу числового значення даної величини Х в іншу систему числення.

  • кодування - це є операція переводу числового значення даної величини Х в іншу систему числення.

  • Незалежно від використовуваної системи числення, результати перетворення АЦП переважно представляють бінарними символами, тобто лише двома різними рівнями -1 та 0.



називається сукупність правил, які встановлюють значення кожного елемента залежно від його місця в кодовій комбінації та її довжини.

  • називається сукупність правил, які встановлюють значення кожного елемента залежно від його місця в кодовій комбінації та її довжини.



у випадку 8 розрядного двійкового числа 10011101 його десяткове значення

  • у випадку 8 розрядного двійкового числа 10011101 його десяткове значення





(основою є число 2) - значення числа подається у двійковій системі числення послідовністю n двійкових цифр, кожна з яких може мати лише значення 0 та 1, наприклад, 10011101, при цьому вага цифри у числі дорівнює числу два у степені, яка визначається номером (позиції) розряду

  • (основою є число 2) - значення числа подається у двійковій системі числення послідовністю n двійкових цифр, кожна з яких може мати лише значення 0 та 1, наприклад, 10011101, при цьому вага цифри у числі дорівнює числу два у степені, яка визначається номером (позиції) розряду



  • Методи перетворення











  • Реалізація методів





























є пристроями, які приймають вхідні цифрові сигнали й генерують відповідні аналогові сигнали, придатні для керування й використання в реальних аналогових системах.

  • є пристроями, які приймають вхідні цифрові сигнали й генерують відповідні аналогові сигнали, придатні для керування й використання в реальних аналогових системах.





Схожі:

Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЛ11 Електронні аналогові вимірювальні прилади
Авп, в яких вимірювальна інформація перетворюється за допомогою аналогових електронних пристроїв
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЛ13 Вимірювальні прилади порівняння
Залежно від наявності чи відсутності напруги в індикаторній діагоналі у момент відліку вимірюваної величини мости поділяють на
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЛ9-10 аналогові вимірювальні прилади
Принцип дії полягає у перетворенні електромагнітної енергії вимірювального сигналу в механічну енергію переміщення рухомої частини...
Л12 Цифрові вимірювальні прилади icon1 Забороняється залишати увімкненими прилади без нагляду; 2 нагрівальні прилади можна встановлювати тільки на негорючій підставці достатньої товщини; 3 електронагрівальні прилади не можна ставити під розеткою

Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЕлектровимірювальні прилади можна класифікувати: За родом вимірювальної сили
Електровимірювальні прилади це такі прилади технічні засоби, які виробляють сигнали вимірювальної інформації у формі, що доступна...
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconОфисные мини атс это телекоммуникационное устройство, обеспечивающее связь между внутренними телефонными линиями и внешними линиями общего пользования
Вона може функціонувати в якості локальної комутаційної мережі. Dcs використовує самі останні цифрові технології dsp (Цифрові Сигнальні...
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconНесправні газові та електричні прилади; несправні газові та електричні прилади
Якщо пожежа невелика, вогонь можна просто затоптати, залити водою, засипати піском чи накрити покривалом
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЕлектро-нагрівальні прилади Електро-нагрівальні прилади

Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconЛ8 Вимірювальні перетворювачі
С вмикають в коло послідовно вимірюваного струму ІХ, потенціальні паралельно до вимірювального механізму чи приладу магнітоелектричної...
Л12 Цифрові вимірювальні прилади iconОптика- наука про світло Чи можна використовувати оптичні прилади?


Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка