53806 IMG�76 (2)

rych możliwe jesl wyznaczenie wartości błędu dopuszczalnego podstawowego jako charakterystyki dokladnościowej tego typu przetworników w warunkach odniesienia

Na podstawie badań wrażliwości na zmianę warunków fizycznych powinny być wyznaczone dane o błędach dopuszczalnych dodatkowych

Charakterystyka dokładnościowa danego typu przetworników ma być przedstawiona w dwojaki sposób jako charakterystyka rozwinięta i jako charakterystyka uproszczona (globalna ocena dokładności) Przy pierwszym sposobie błąd dopuszczalny podstawowy jest przedstawiony za pomocą składowych błędu dopuszczalnego Przy drugim sposobie błąd dopuszczalny podstawowy jest wyrażony za pomocą jedne) liczby • granic błędu i wyraża wypadkową wartość błędu dopuszczalnego

Charakterystykę dokładnościową typu (a me jednego egzemplarza danego typu) o-trzymuje się przez statystyczne uogólnienie wyników badań próbki przetworników danego typu (zakładając ze jest to próbka losowa, reprezentatywna) Tok postępowania przy wyznaczaniu charakterystyki dokladnościowej rozwiniętą jest następujący Dla każdą składowej błędu tworzy się ocenę ją wartości maksymalną W tym celu wyznacza się ją wartość średnią z próbki, ocenia średmokwadratowy rozrzut (odchylenie) możliwych wartości¹ danej składową błędu na podstawie próbki, wyznacza się granice rozrzutu przyjmując np rozkład jednostajny rozrzutu wartości Na koniec z wartości średnią i granic rozrzutu wyznacza się możliwą wartość maksymalną danej składową Zaokrąglając w górę uzyskaną wartość maksymalną do najbliższą przyjmowaną (tradycyjnie²) okrągłą wartości daną składową w danych jednostkach otrzymuje się ocenę wartości tej składową błędu dopuszczalnego danego typu przetwornika Takie same działania należy powtarzać dla każdą składową błędu dopuszczalnego Dla błędu liniowości całkową potrzebna jest analiza bardzo dużą liczby danych (dla każdej wartości kodu i każdego egzemplarza przetwornika, choć - jak wiemy - nie trzeba wykonywać tyle pomiarów) W rezultacie takią analizy powinny być wybrane jako reprezentatywne dla każdego egzemplarza przetwornika np po dwie największe wartości błędów liniowości, największe co do bezwzględną wartości i z takich danych powinny być wyznaczone wartości dla typu Tak samo postępuje się w stosunku do błędu liniowości różniczkowej

Tok postępowania przy tworzeniu charakterystyki dokładnościową uproszczoną (globalnej) jest podobny, a działania wykonujemy na błędach wyznaczonych bezpośrednio na podstawie otrzymanych wyników pomiarów, tj. wyznaczonych jako różnice pomiędzy wartością napięcia dla danego kodu, wynikającą z charakterystyki nominalną, a wartością otrzymaną z pomiaru dla tego samego kodu Rozpatrujemy kody, dla których błąd jest największy co do bezwzględnej wartości i wybieramy np. po dwie takie wartości dla każdego egzemplarza przetwornika Na tak utworzonym zbiorze wartości błędów wykonuje się rachunki, z których otrzymuje się statystyczną ocenę granic możliwego błędu.

Jednostki, za pomocą których przedstawia się błędy, mogą być wybrane dowolnie Nąjkorzyslmą jest jednak wyrazić w tych samych jednostkach, w których dokładność charakteryzuje wytwórca przetworników W naszym przypadku dokładność badanych przetworników wytwórca wyrazi) za pomocą jednostek kwantyzacji Postępując w zalecony sposób zapewnia się łatwe i przejrzyste porównywanie wyników badań z danymi znamionowymi

Badanie tzw właściwości dynamicznych polega na wyznaczeniu czasu uspokojenia (czas ustalenia) napięcia na wyjściu przetwornika, gdy zadane kodem napięcie jest włączane i wyłączane W tym celu przetwornik jest sterowany napięciem prostokątnym o zadawaną częstotliwości i w tym rytmie napięcie odpowiadające wartości wybranego kodu jest na wyjściu

przetwornika włączane i wyłączane Należy wybrać wartość kodu, dla którego czas uspokojenia jest najdłuższy Obserwowany jest na ekranie oscyloskopu proces ustalania się napięcia po włączeniu Przy pewnej częstotliwości włączania i wyłączania czas ustalania się napięcia z zadaną dokładnością pokrywa się z całkowitym czasem jego włączenia Ten czas jest ważny dla użytkownika, bo dopiero po tym czasie napięcie na wyjściu przetwornika jest dokładnie takie, jakie powinno być oczekiwane Wytwórca badanych przetworników podaje nawet dwie liczby wartość czasu dla włączenia i wyłączenia

Zasilacz

sieciowy

Wejście

sterowania

zdalnego

Moduły badanych pr/rluomikóp'

Rys. 5.5. Schcmal funkcyjny testera przetworników c/a

Czas ustalania się napięcia można też przyjąć jako podstawę do wyznaczenia teoretycznej częstotliwości granicznej pracy przetwornika, teoretycznej, ponieważ nie uwzględnia się w takim przypadku czasu użytkowania napięcia, np czasu na wykonanie pomiaru

Wytwórca badanych w tym ćwiczeniu przetworników podaje dodatkowo szybkość narastania napięcia w ^V/_1U, czyli stromość zbocza Czas narastania (całkowity), przy danej szybkości, zależeć będzie od wielkości zadanego kodem napięcia i stanowi on część czasu ustalania

Jeszcze jedno zjawisko jest charakterystyczne dla przetwornika c\a w warunkach dynamicznych - występowanie tzw szpilek napięciowych Zjawisko to charakteryzuje się podając wartość amplitudy szpilek (albo powierzchnię „napięciexczas", np w nVs) Jest to zakłócenie powstające na wyjściu przetwornika na skutek procesu łączeniowego, gdy jeden stan napięcia zmienia się na inny stan

Zastosowany tester pomyślany został jako urządzenie pomocnicze do badania dokładności statycznych i dynamicznych ośmiobitowych przetworników c/a w obudowie 18-pin DIP Schemat funkcyjny testera przedstawiono na rys S.S. Tester ma budowę modułową Manipulatory sterowania i gniazda pomiarowe umieszczone są na płycie przedniej (rys. 5.6) i częściowo tylnej ścianie obudowy Równocześnie mogą być badane czteiy przetworniki c/a. Montowane są one w podstawkach umieszczonych na tylnej ścianie obudowy Tester jest wyposażony w zasilacze i układy komunikacji z badanymi przetwornikami c/a. Wymaga jedynie dołączenia z zewnątrz przyrządów pomiarowych

229

1

Uwaga! Chodzi o rozrzut możliwych wartości danej składowej błędu oceniony na podstawie próbki jako ocena rozrzutu w populacji, a nie rozrzut jej wartości średniej!

¹ Za „tradycyjnie okrągłe" liczby przyjmuje się liczby z szeregu I. 2, S -10'" jednostek, gdzie n jest liczbą naturalną