Miernictwo Cyfrowe

Laboratorium 4

Sprawozdanie:

Określenie bitowości przetwornika analogowo-cyfrowego.

Jakub Dułak

Karolina Tomczak

1. Wstęp i cel ćwiczenia

Celem naszego ćwiczenia było oznaczenie bitowości danego modelu przetwornika. Przy okazji konstrukcji
wirtualnego urządzenia przedstawiony zostanie sposób tworzenia kursorów umożliwiających śledzenie
wartości prezentowanych na wykresach. Realizacja naszego ćwiczenia składa się na skonstruowanie
wirtualnego urządzenia w środowisku LabVIEW, a następnie rejestracje za jego pomocą zbioru próbek. Na
podstawie zarejestrowanych wartości możliwe będzie określenie bitowości wykorzystanego przetwornika
analogowo-cyfrowego. Urządzenie wirtualne jest podobne do konstruowanego uprzednio rejestratora
sygnałów. Nowy element stanowi kontrolka kursorów pozwalająca na interaktywne odczytywanie wartości
z wykresów.

Skonstruowany został schemat blokowy urządzenia, który wyglądał następująco:

Rys.1 Schemat blokowy

2. Przebieg ćwiczenia

Wykres kwantyzacji

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów sporządziliśmy wykres przedstawiający zarejestrowany
przebieg z zaznaczonymi poziomami kwantyzacji i długością przebiegu kwantyzacji.

Rys.2 Panel czołowy

Analityczna metoda obliczeń bitowości

Po zaimportowaniu danych z pliku tekstowego które zostały wygenerowane przez nasz program. Dane
zostały wrzucone do arkusza kalkulacyjnego i została obliczona różnica między każdą parą sąsiednich
próbek. Później zostały przesortowane od największego do najmniejszego w celu znalezienia długości
przedziału kwantyzacji ‘q’ (jest to wartość pierwsza nie zerowa w szeregu wyników). Znając ‘q’ oraz zakres
pomiarowy przetwornika ‘deltaU’ (wartość minimum i maximum value) można wyznaczyć liczbę poziomów
kwantyzacji ‘N’:

N=

∆

=

,

=60826,88062

Bitowość przetwornika „B” powiązana jest następującą zależnością z liczbą poziomów kwantyzacji „N”:

N=2

B=Log

2

N=15,8924214

Porównując powyższą wartość, z tą co uzyskaliśmy w programie a rzeczywistą napisaną na obudowie karty
pomiarowej możemy stwierdzić, że jest 16 bitowa.

3. Wnioski

Porównując różne karty pomiarowe znalezione w internecie z naszą karta pomiarowa pod względem
rozdzielczości bitowej (bitowość znalezionych kart 12, 14, 16 bitów) i ceny (od 400zł do 2,5tys zł)
wnioskujemy, że karta używana na laboratorium jest z górnej półki. Im wyższa rozdzielczość bitowa tym
wyższa cena – ale również wyższe możliwości i dokładność pomiaru.