Конспект лекции: Техническая реализация методов преобразования

Большое количество физических величин x преобразуется в ограниченное количество аналоговых величин y. Такой величиной y может быть:

• Δt – временной интервал;
• f – частота следования;
• U – напряжение;
• α, l – угловое и линейное перемещение.

1) Время импульсный метод



Принцип работы: в течении интервала времени Δt сигнал 3 на выходе логического элемента И повторяет сигнал 1 от генератора импульсов G. При этом количество переходов сигнала 3 от 0 к 1 будет определяться числом N, N= Δt/T₀= Δt*f₀. На выходе счетчика образуется код числа N. Этот метод находит применение в следующих ЦИП:

• а) цифровых хронометрах, в которых измеряемой величиной является временной интервал;
• б) цифровых измерителях периода;
• в) цифровых вольтметров, в которых измеряемое напряжение преобразуется во временной интервал;
• г) в пространственных АЦП линейных и угловых перемещений.

2) Частотно-импульсный метод



Принцип работы: длительность Δt₀ опорного интервала времени задает генератор G и делитель частоты :FR. За время Δt₀ на счетчик проходит N большое импульсов входного сигнала с измеряемой частотой. При этом N будет определяться как N= Δt₀/Т= Δt₀*f. Стабильность интервала времени Δt₀ определяется стабильностью f₀ опорного генератора. В данном случае входной величиной период Т считать неудобно, т.к. число N связано с T обратной зависимостью, поэтому входной величиной является частота f.
Область применения:

• - в цифровых частотомерах;
• - в цифровых вольтметрах, где U преобразуется в f.

3) Кодоимпульсный метод



Принцип работы: измеряемое напряжении U сравнивается с опорным U₀, которое скачкообразно приближается к измеряемому напряжению. Устройство сравнения УС выдает на устройство управления УУ информацию о том, какое напряжение больше (сигнал 2). Весь процесс происходит за несколько тактов, которое задает генератор импульсов G. В каждом такте на выходе устройства управления УУ образуется код К, который поступает на преобразователь кода в напряжение ПКН. В этом случае ступени квантования, которыми измеряется U₀ равны 8g, 4g, 2g и g.
Алгоритм работы:
Если U₀>U, то в следующем такте эта ступень исключается, а вместо нее добавляется очередная. Если U₀ Область применения:

• - цифровые вольтметры;
• - цифровые мосты;
• - АЦП напряжение-код;

4) Метод пространственного кодирования

5) Метод совпадений


Принцип работы: постоянное напряжение U сравнивается с рядом опорных напряжений U₀₁, U₀₂, U_0n, количество которых равно количеству квантов. Они отличаются друг от друга на один квант. Количество УС равно количеству квантов. С приходом строб-импульса на выходе УС образуются сигналы Y₁, Y₂, Y_n, представляющие собой некий код. Для U₀ < U Y принимает значение 1, а при U₀>U – «0». Этот код по средствам ПКК преобразуется в другой код удобный для отражения на ЦОУ. Этот метод обладает достаточно высоким быстродействием, но требует больших аппаратурных затрат. Используется в АЦП напряжение-код с небольшим количеством разрядов.

Внимание! Каждый электронный конспект лекций является интеллектуальной собственностью своего автора и опубликован на сайте исключительно в ознакомительных целях.