8-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy, Elektrotechnika, Elektrotechnika, elektronika

Pobierz cały dokument 8.bitowy.przetwornik.analogowo.cyfrowy.doc Rozmiar 902 KB

Fragment dokumentu:

8-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy z kompensacją wagową.

Ćwiczenie laboratoryjne - instrukcja

1. Sygnały pomiarowe

Pojęcia i definicje w pomiarach

Pomiar jest zbiorem operacji mających na celu wyznaczenie wartości wielkości mierzonej. Pomiary dokonywane przy zastosowaniu sensorów polegają na zamianie wielkości fizycznej X w wielkość elektryczną Y, przy zachowaniu informacji o wielkości mierzonej. Nową wielkość Y, którą otrzymujemy w wyniku tego procesu nazywamy sygnałem pomiarowym. W systemach sterowania sygnał pomiarowy jest definiowany jako zbiór wartości wielkości fizycznej mierzonej w funkcji czasu. Sygnał pomiarowy może mieć przebieg ciągły (analogowy) lub dyskretny (spróbkowany, skwantowany, cyfrowy).

Sygnał analogowy ciągły (analog signal) jest to funkcja czasowa pewnej wielkości fizycznej, której dziedziną jest każdy punkt określonego przedziału na osi czasu t, a przeciwdziedziną zbiór wartości sygnału {x(t)} zmierzonych w każdej chwili czasu (rys. 1). Sygnały ciągłe charakteryzują się nieskończoną liczbą wartości.

Sygnał dyskretny (Rys. 2) jest także zbiorem wartości wielkości fizycznej, ale dziedziną tej funkcji jest skończony zbiór liczb całkowitych {1,2, …n}, a przeciwdziedziną zbiór wartości sygnału {x(n)}, zmierzonych w kolejnych krokach (punktach) pomiarowych n. Zbiór wartości sygnału dyskretnego {x(n)} charakteryzuje się skończoną liczbą wartości wielkości mierzonej. Specyficzna postać sygnału dyskretnego, taka gdzie dziedziną jest skończona ilość kroków (punktów) pomiarowych n, a przeciwdziedziną skończona ilość określonych, równoodległych wartości y_i, nazywa się sygnałem skwantowanym. Wartości {y₁,…y_n} reprezentują poszczególne przedziały zbioru wartości analogowej {X} (Rys. 3). Liczba wartości y_i tworzy zbiór skończony. Jeżeli wartościom y_i ze zbioru sygnału skwantowanego {Y} przyporządkuje się liczby binarne, to taki sygnał jest sygnałem cyfrowym, przy czym każdej wartości sygnału y_i można przypisać specyficzne słowo binarne N-bitowe wtedy jeśli liczba elementów zbioru nie jest większa niż 2^N. Sygnał cyfrowy (digital signal) jest binarną reprezentacją sygnału fizycznego (Rys. 4).

Rys. 1. Przykład sygnału analogowego

Rys. 2. Przykład sygnału dyskretnego

Rys. 3. Zasada kwantyzacji sygnału

Rys. 4. Sygnał dyskretny: a) skwantowany, b) cyfrowy

Pobierz cały dokument 8.bitowy.przetwornik.analogowo.cyfrowy.doc rozmiar 902 KB