IMG�19 (2)

nazywane teł przetwornikami o kompensacji równoległą) W przetwornikach fleszowych stan kompensacji osiąga się w jednym kroku. Są to najszybsze przetworniki kompensacyjne Osiągają one częstotliwość powtarzania pomiaru dziesiątki megaherców i więcej

3.4. Charakteryzowanie dokładności przetwornika a/c

Na rysunku 3 12a krzywa łamana schodkowa ,.2" jest charakterystyką nominalną przetwornika a/c aaipolarnego (jednobiegunowego) o trzech bitach, rozpatrywanego jako przykład Na osi odciętych odłożono mierzone napięcie wyrażone w jednostkach kwantyzacji, a na osi rzędnych wskazania przetwornika - kod binarny naturalny. Pokazaną na rys 3 12a zależność pomiędzy napięciem mierzonym U, a wskazaniem (wartością kodu na wyjściu) otrzymalibyśmy doświadczalnie dla przetwornika doskonałego, gdybyśmy na wejściu monofonicznie i w sposób ciągły zwiększali napięcie U, i odczytywali kod na wyjściu Gdy napięcie osiągałoby wielkość stanowiącą całkowitą wielokrotność kwantu q phis O.Sf, czyli (n+0.5)g, to na wyjściu obserwowalibyśmy zmianę wartości kodu (komutację kodu) o jednostkę Oznacza to, że w pierwszej połowie każdego przedziału (»♦ 0.5)ę wskazanie jest mniejsze niż aktualna wartość napięcia na wejściu przetwornika (błąd wskazania jest ujemny), a w drugiej połowie przeciwnie - wskazanie jest większe niż faktyczna wartość napięcia (błąd wskazania jest dodatni) Błąd jest co do bezwzględnej wartości największy dla każdą wielkości napięcia równą (n+0 5)q. a ta największa wartość błędu me przekracza 0 5q. Wartość kodu i wartość napięcia są sobie równe tylko wówczas, gdy napięcie mierzone jest całkowitą wielokrotnością kwantu

Odwrotnie rozpatrując charakterystykę przetwornika - od wskazania do wartości napięcia - zauważymy, że me możemy wskazać jednej wartości napięcia na wejściu przetwornika dla danej wartości kodu. bo odpowiada mu cały przedział wartości napięcia, w skrajnym przypadku różniących się co do bezwzględnej wartości o 0.5q. Ta możliwa rozbieżność jest nazywana błędem kwantowania napięcia mierzonego, a przebieg tego błędu pokazano na rys. 3.12b w funkcji wielkości mierzoną

Błąd kwantowania przetwornika a/c jest jedną z jego składowych błędu. Zauważmy, że ta składowa nie występuje w przetworniku da W przetworniku a/c ze względu na jego działanie występuje nieokreśloność wartości napięcia na wejściu, gdy na wyjściu stwierdza się dany kod W przetworniku c/a natomiast otrzymywaliśmy jednoznaczne napięcie na wyjściu dla każdego kodu na wejściu, natomiast liczebność zbioru nastawialnych wartości była oczywiście ograniczona, bo napięcie dostępne na wyjściu było skwantowane Tak więc w przetworniku c/a nie występował błąd kwantowania. Natomiast w zastosowaniach (!) przetwornika c/a może wystąpić taki błąd ale będzie to błąd zastosowania, bo dostępne na wyjściu przetwornika napięcie jest skwantowane i nie może być każdej wielkości, która mogłaby być potrzebna Warto tę prawdę uświadomić sobie, bo nierzadko spotykamy się z pomieszaniem tych sytuacji.

O powstałym błędzie kwantowania wiemy na pewno tylko tyle, że jego wartość zmienia się w przedziale ±0.5q, a więc błąd dopuszczalny kwantowania przetwornika a/c wynosi ±0.5q. Błąd kwantowania zmienia się więc losowo od pomiaru do pomiaru, bo zakładamy, że każda możliwa wielkość mierzonego napięcia jest możliwa. Błąd kwantowania jest więc błędem przypadkowym Zakładamy więcą. że wszystkie wartości błędu zostanie dodatnią a reszta ujemną róaucą napięcia. W części cyfrowej zliczona jest liczba komparatorów wysterowanych napięciem wzorcowym mniejszym od mierzonego: jest to liczba kwantów wyniku pomiaru, którą wyraża się w wybranym kodzie Można zastosować np. jednokrotnie procedurę R^ł do przetwornika fleszowego i zmniejszyć liczbę potrzebnych komparatorów do potowy zachowując tę samą rozdzielczość. Oczywiście czas cyklu pomiarowego wydłuży się Wówczas co najmniej dwukrotnie

kwantowania są jednakowo prawdopodobne we wskazanym przedziale W probabilistyce mówi się ściślej w takim przypadku, że rozkład gęstości prawdopodobieństwa (błędu) jest jednostajny (równomierny) w przedziale ż0.5q Jego udział (czyli jego wartość względna) we wskazaniu będzie tym mniejsza, im więcej kwantów składać się będzie na wskazanie, to oznacza, że przetwornik o większej możliwej liczbie różnych wskazań może być dokładniejszy, albo inaczej - przetwornik o większej rozdzielczości ma dopuszczalny błąd względny kwantowania mniejszy. Maksymalnie możliwa liczba wskazań dla danego przetwornika -tak jak dla przetwornika c/a - jest miarą rozdzielczości przetwornika, natomiast wielkość kwantu wyznacza jego rozróżnialność (zdolność reagowania na zmiany napięcia) Przetwornik o większej rozdzielczości może więc być dokładniejszy ze względu na błąd kwantowania, ale nie musi ze względu na inne składowe błędu tego przetwornika

Rys. 3.12. Charakterystyki przetwornika a/c na przykładzie przetwornika kompensacyjnego trzybilowego a- charakterystyka nominalna; b - nominalny rozkład błędów kwantowania; c - przykład charakterystyki rzeczywistej, d - rozkład ujemnego błędu liniowości przetwornika c/a zastosowa nego jako źródło napięcia wzorcowego w przetworniku a/c o charakterystyce przedstawionej na lysunku c. Pozostałe objaśnienia w tekście

Rozdzielczość danego przetwornika jest niezmienną cechą konstrukcyjną, natomiast rozróżnialność, liczbowo równa jednostce kwantyzacji, zmienia się, gdy zmienia się np. zakres pomiarowy danego przetwornika: im mniejszy zakres pomiarowy danego przetwornika, tym lepsza rozróżnialność tego przetwornika, gdy jego rozdzielczość pozostaje taka sama. Mówi się też, że rozróżnialność jest progiem pobudliwości przetwornika, bo za pomocą danego przetwornika nie da się stwierdzić mniejszej zmiany napięcia mierzonego niż rozróżniana

Rozdzielczość przetwornika a/c przyjęło się charakteryzować liczbowo - tak jak przetwornika c/a - liczbą pozycji binarnych N (lub pozycji dziesiętnych w systemie dziesiętnym) zrealizowanych w danym przetworniku. Jednak T (tak samo w systemie dziesiętnym 10") jednostek kwantyzacji jest o jeden większą liczbą niż największa liczba dająca się wyrazić w zapisie binarnym o N pozycjach, więc powstaje rozbieżność pomiędzy realną a nominalną górną granicą zakresu pomiarowego; nominalny zakres jest o jedną jednostkę kwantyzacji większy niż zakres rzeczywisty To samo dotyczyłoby rozdzielczości, jeżeli byłaby rozumiana jako liczba realizowalnych kwantów, a nie liczba różnych stanów możliwych na wyjściu przetwornika.

119

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Jak już wcześniej wspomniano, przemianą materii nazywamy proces przetwarzania pobranych składników
32 Barbara Bieg, Beata Sobczyk 5. (A) Próby nazywania wskazanych przetworów. Przyporządkowywanie im
IMGP1294 Przetwarzanie transakcyjne stan logicznie spójny (integralny)"^ i ® stan logiczni
Mechanika1 Własności sieci neuronowych > przetwarzanie równoległe, rozproszone
Mechanika1 Własności sieci neuronowych > przetwarzanie równoległe, rozproszone
79437 Obraz9 (5) 151 wielokrotnie większa od pojemności Ck, stosuje się przetworniki wielopłytkowe
szczerb001 Przetwarzanie równolegle i rozproszone (sem.IV) - przykładowe zadania egzaminacyjne Zad.
CCF20100322001 (2) Pierwsze trzy elementy systemu produkcyjnego nazywane są podsystemem przetwarzan
APARAT POJĘCIOWY WYBRANYCH SYSTEMÓW PRZETWARZANIA... 25 Napisem nazywać będę dowolną sekwencją znakó
58 Projekt oraz implementacja narzędzia umożliwiającego przetwarzanie równolegle w sieci

więcej podobnych podstron