Точность, удобность, быстродействие измерений по сравнению с аналоговыми приборами значительно возрастает.грубые погрешности практически полностью исключаются .На базе ЦИП проектируются ИВК (инфор (измер комп)вычесл сист). и ИИС в ЦИП внедряются микропроцессоры, и это придает им новые возможности и качества
Основным функциональным узлом ЦИП является аналого-цифровой преобразователь (АЦП) измеряемой непрерывной (аналоговой) величины в цифровой код — выходной сигнал АЦП. Процесс преобразования включает дискретизацию измеряемой величины во времени, квантование ее по уровню и цифровое кодирование.
Цифровое кодирование квантованных уровней заключается в формировании дискретных сигналов, несущих информацию об их значениях. Например, первичный цифровой код на выходе АЦП может представлять собой последовательность кратковременных импульсов, число которых (Ni) пропорционально квантованному значению . В отсчетном устройстве ЦИП результат измерения должен быть в виде десятичного числа. Непосредственное преобразование затруднительно, в ЦИП предусматривают, промежуточное кодирование на основе одной из позиционных систем счисления.
нулевому соответствует «О», а единичному «1». Такой сигнал называется логическим.
Однако двоичный код неудобен для управления ОУ, отображающим информацию в десятичной системе счисления. Поэтому в ЦИП используются двоично-десятичные (тетрадно-десятичные) коды. Каждая десятичная цифра (0. .9) кодируется четырьмя двоичными цифрами 0 и 1 (тетрада). Наибольшее распространение в ЦИП получил код 8421.
В ЦИП могут быть реализованы различные методы аналого-цифрового преобразования и структурные схемы АЦП.В зависимости от метода аналого-цифрового преобразования выделяют ЦВ, реализующие время-импульсный метод преобразования, частотно-импульсный и кодо-импульсный методы. Тип АЦП определяет принадлежность ЦВ к вольтметрам прямого преобразования (непрерывная величина непосредственно преобразуется в дискретную) или сравнения (преобразование непрерывной величины в дискретную производится путем сравнения с известной величиной). Вольтметры сравнения (компенсационные) принято называть вольтметрами уравновешивающего (компенсационного) преобразования. В зависимости от способа уравновешивания выделяют вольтметры с развертывающим (циклическим) и следящим уравновешиванием.
Кроме того, ЦВ классифицируют в зависимости от значения измеряемого напряжения на вольтметры, измеряющие мгновенное значение напряжения, и вольтметры, измеряющие среднее за выбранный интервал времени значение напряжения — интегрирующие цифровые вольтметры (ИЦВ). Интервал времени (время интегрирования) может быть фиксированным или переменным. По способу интегрирования различают ИЦВ с аналоговым интегрированием и ИЦВ с усреднением результатов измерений (с цифровым интегрированием).
Oтметим, что операции дискретизации и квантования всегда связаны с потерей части исходной измерительной информации и поэтому являются источником погрешности, характерной только для ЦИП,— погрешности дискретности Составляющая этой погрешности за счет дискретизации во времени минимизируется правильным выбором шага дискретизации Δt (рис. 3.24, а). Максимально допустимая величина Δtmах определяется по теореме Котельникова шириной частотного спектра X (t). Составляющая погрешности за счет квантования по уровню (погрешность округления) определяется шагом квантования ΔХ (рис. 3.24, б). Так как ΔХ определяет младший разряд числа, представляющего результат измерения, то погрешность округления можно нормировать как +1 младшего разряда счета. Ясно, что при правильном выборе числа разрядов погрешность дискретности может быть сведена до минимума и не являться каким-то принципиальным ограничением для ЦИП по сравнению с аналоговыми приборами.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему