Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "
жүктеу/скачать 4,38 Mb. Pdf көрінісі
|
Шишмарев Өлшеу құралдары. Оқулық
| Ұқсас-сандық түрлендіргіштер. Өзінің құрылымы бойынша
ұқсас - сандық түрлендіргіштер (ҰСТ) СҰТ ке қарағанда күрделірек, сондай-ақ соңғысы жиі ҰСТ-тің негізгі түйіні болып табылады. Қазіргі уақытта ҰСТ-тің құрылыс сызбасының үш əр түрлі тəсілі бар: реттілікті, параллельді жəне реттілікті - параллельді. ҰСТ құрылысының реттілік (реттілік санының) əдісі (14.7 сурет) кіріске тең кернеуді алу үшін қажетті кіші разрядтың тіректік кернеуінің сомаланған санының есебінде негізделген. Сонымен қатар бір есептің k-разрядты екілік коды дискерттеу ара-қашықтығының 2 к сызбасында анықталады. Үздіксіз кіріс сигналының түрлендіруінің басы RS-триггер Т арқылы бастаудың түсу импульсінің уақытымен анықталады жəне И логикалық элементі Сч есептегішіне М импульстерінің тактілік (есептік) шығыс генераторын қосады. Есептегіштен сандық код түсетін D/A түрлендіргішінің сызбасы компораторда К кіріс кернеуімен салыстырылатын ивх шығыс кернеуін қалыптастырады ивых. Бұл кернеулерді салыстыру кезінде компаратор И логикалық элементі арқылы тактілік импульстердің есептегішіне беруді тоқтату сигналын береді. Нəтижесінде аяқталған кезінде шығыс кернеуінің сандық эквивалентінің түрленуін көрсететін төрт разрядты кодтың шығыстық есептегішінен есеп алу жүзеге асырылады. Сипатталған ҰСТ-те шығыс сандық кодының мəні түрлендіру барысында көп рет өзгереді, сондықтан ол төмен тез əсер етуге ие болып келеді. 14.7 сурет. Реттілік есебінің қарапайымдалған ҰСТ құрылымдық сызбасы 272 Iске қосу 2k - 1 компараторының пайдалануына негізделген параллелді (есептеу əдісі бойынша) k-разрядты ҰСТ -нің əдісі (14.8 сурет). Компроматорлардың операциялық күшейткіштерінің терістемейтін кірістері біріктерілген жəне оларға үздіксіз дабыл беріледі, ал əрбір терістеуші кіріске кедергілі бөлгіштен шешілетін тіректік дербес кернеу қосылған. Екі көршілес компроматорлардың арасындағы тіректік кернеудің түрлілігі А = иоп/2* Компараторлар қадамына тең, кіріс кернеуі сəйкес тіректік кернеуден асады, логикалық 1-ді өндіреді, ал қалғаны логикалық 0. Компараторлардың шығысынан ақпарат оның екілік кодын түзетін шифраторға CD түседі. Параллелді сызбалар басқа ҰСТ түрлерінің ішінде ең жоғары тез əсер етуге ие болып келеді. Алайда, өлшеудің нақтылығын жоғарылату мен кванттау шуының күштілігін азайту үшін параллелді ҰСТ-терге компараторлардың санын ұлғайту керек болады. ҰСТ реттік-параллелді сызбаларында реттілік жəне параллелді дабыл түрлендіргіштерінің əдістерінің үйлесуі қолданылады, бұл реттілік түрлендіргіштердің тез əсер еткіштігін жоғарылатады жəне параллелдіктің көлемін азайтады 14.9 суретте алты разрядтық реттілік-параллелдік ұқсас-сандық түрлендіргіштің құрылымдық сызбасы көрсетілген, мұнда параллелді ҰСТ екі үш разрядтысы, бір үш разрядты ҰСТ жəне 2 сумматор қолданылады. 14.9-сурет. Ретті - параллелді ҰСТ-ның құрылымдық сызбасы 273 14.8 параллельді блок-схема Ұқсас-сандық түрлендіргіш 2 3 , 2 4 и 2 5 мəндеріне сəйкес келетін кіріс кернеуінен үш үлкен разрядты шығыс кодын қалыптастырады. Бұл разрядтар ҰСТ сызбасының түрлендіргіштерінің олқылықтарының шамасына и вх кіріс шамасынан ерекшеленетін ұқсас кернеуді қайтадан түзетін үш разрядты САТ-тің кірісіне түседі. СҰТ шығыс сызбасынан ұқсас кернеу 2 сумматорға беріледі, ол жерде и вх кіріс кернеуінен шегеріледі. Алынған айырымдық кернеу ҰСТ2-ге беріледі, ол жерде түрлендіргіштің шығыс кодының 2 2 , 2 1 , 2 0 үш кіші сандық разрядына түрленеді. СИТ дамуының келешектік жолдамасы болып өлшеу процессін, өзін өзі диагностикалау, берілген бағдарлама бойынша автоматты градуирлеу, сондай-ақ өлшеудің нəтижелерін біріншілік өңдеуді қамтитын микропроцессорлар қолданылады (түрлендіру функциясын желілендіру, олқылықтарды түзету, деректерді сығымдау, яғни өлшенетін ақпараттың артықтығын азайту). Осы уақытта СИТ элементтік базасы болып ұқсас жəне сандық интегралды микросызбалар табылады, бұл жоғары тез əсер етушілікте жəне аспаптардың кіші габариттік көлемдеріне жетуге жол береді. Интегралды микросызбаларды қолдану интеграцияның жоғары дəрежесінде айтарлықтай СИТ функционалдық мүмкіндіктерін кеңейтті жəне бір уақытта энергияны тұтынудың төмендеуі кезінде сенімділікті арттырды. Көптеген СИТ-те кіріс дабылының үлкен динамикалық диапазоны кезінде өлшеудің нақтылығын жоғарылататын өлшеу шектерінің автоматты таңдауы бар. Көптеген СИТ -тер интеграциялау жəне сүзгілеу операцияларын орындай алады, бұл олардың кедергіге төзімділігін айтарлықтай жоғарылатады. Соңғы жылдары ұқсас-дискреттік өлшеу аспаптарын (ҰДӨА) алдық. СИТ -тен айырмашылығы оларда көрсеткіштің рөлін өзінің ұзындығын (жолақ) немесе орынын (нүкте) шкалаға қатысты дискретті ауыстыратын жарқырайтын жолақ немесе жарқырайтын нүкте орындайтын квазианалогтық есептік құрылғылар пайдаланылады. Квазианалогтық есептік құрылғылар кодпен басқарылады. Мұндай аспаптарда ұқсас аспаптардың (ұқсас есептік құрылғылар) жəне СИТ (шығыстағы код) артықшылықтары болады. Қазіргі уақытта метрологияда жəне электрөлшеуіш техникадағы жаңа бағыт - компьютерлік -өлшеуші жүйелер (КӨЖ) жəне олардың алуандығы - виртуалдық аспаптар қалыптасты. жүктеу/скачать 4,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|