Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Základní elektronické měřící přístroje III. OB21-OP-EL-ELKM-JANC-M-2-028

3 Metoda postupné aproximace  V zájmu dosažení co nejkratší doby převodu při požadované rozlišovací schopnosti se u kompenzačních elektronických voltmetrů používá metoda postupné aproximace.  Začíná se s největší změnou kompenzačního napětí a končí s nejmenší změnou tak, aby se kompenzační napětí co nejrychleji blížilo převáděnému napětí.  Při této tzv. metodě postupné aproximace je hodnota převáděného napětí vyjádřena přirozeným binárním číslem, které se v průběhu převodu určuje bit po bitu počínaje nejvyšším bitem a konče nejnižším bitem.

4 Metoda postupné aproximace Obr. 1 Metoda postupné aproximace

5 Metoda postupné aproximace  V klidovém stavu je zdroj taktovacích impulsů zablokován a převodník nepracuje.  Převod se zahájí impulsem u zp, kterým se zdroj odblokuje a ten začne vydávat impulsy u c do registru postupné aproximace, který může být např. sestaven z posuvného a obyčejného registru.  První impuls vyvolá na výstupu registru binární číslo s nejvyšším bitem jedničkovým a ostatními bity nulovými. Toto číslo se převodníkem převede na napětí u k odpovídající velikosti, které se v komparátoru porovná s převáděným napětím U x.

6 Metoda postupné aproximace  Výstupním signálem komparátoru vyjadřujícím výsledek porovnání se v registru na místě nejvyššího bitu buď jednička ponechá (při u k ≤ U x ) nebo se nahradí nulou (při u k > U x ); tím je určena hodnota nejvyššího bitu binárního vyjádření hodnoty U x.  Následuje druhý taktovací impuls u c, který vystaví jedničku v druhém nejvyšším bitu a tím vznikne nové binární číslo vedené na převodník čísla na napětí atd.  Postup pokračuje dál, až se stanoví hodnoty všech bitů.

7 Metoda postupné aproximace  Výstupním signálem u kp registru postupné aproximace se převod ukončí a na výstupu registru je k dispozici v paralelním tvaru číslo N udávající v přirozeném binárním kódu hodnotu napětí U x ; možný je i sériový výstup.  Celý převod trvá tolik taktovacích period, kolik má registr bitů.  Správný chod převodníku vyžaduje, aby se převáděné napětí během převodu neměnilo.

8 Metoda postupné aproximace  Je-li vstupní napětí časově proměnné, musí se před převodník zařadit paměťový vzorkovač, který vstupní napětí vzorkuje a každý odebraný vzorek podrží po dobu převodu konstantní.  Převodníky s postupnou aproximací jsou k dispozici v integrovaném provedení.  Na vstup převodníku se přivádí buď napětí jen jedné polarity (např. 0 až 10 V) a výstupní číslo je v binárním unipolárním kódu nebo obojí polarity (např. ±5 V) a výstupní číslo je v binárním bipolárním kódu s posunutím popř. s doplňkem.

9 Metoda paralelního porovnávání  Nejrychlejší je převod napětí na číslo metodou paralelního porovnání (flash) s řadou známých odstupňovaných hodnot napětí, přičemž hodnoty porovnávacích napětí jsou zpravidla odstupňovány lineárně.  V takovém převodníku (obrázek 2) se převáděné napětí přivádí současně (paralelně) na řadu analogových komparátorů.  V jednotlivých komparátorech se převáděné napětí porovnává s porovnávacím napětím U p odlišné hodnoty.  Tato porovnávací napětí jsou z referenčního napětí U r odvozena děličem s rezistory o stejném odporu.

10 Metoda paralelního porovnávání  Každý komparátor vydává na svém výstupu logický signál o výsledku porovnání: signál 0 při U x > U p a signál 1 při U x ≤ U p signál 0 při U x > U p a signál 1 při U x ≤ U p  Soubor signálů všech komparátorů vyjadřuje velikost převáděného napětí v Johnsonově kódu.  Měnič kódu zařazený za komparátory poskytuje vyjádření velikosti převáděného napětí v přirozeném binárním kódu.

11 Metoda paralelního porovnávání  Výstupní číslo 8-bitové lze získat u převodníku, který obsahuje 255 komparátorů.  Paralelní převodníky s vyšší rozlišovací schopností (s převodem na větší počet bitů) nejsou k dispozici.  Paralelní převodníky napětí na číslo se používají v přístrojích, kde se klade důraz především na rychlost převodu při menších nárocích na rozlišovací schopnost; tak je tomu např. v číslicových osciloskopech.

12 Obr. 2 Metoda paralelního převodu

13 Integrační metoda  Podstatou každého číslicového měření napětí je převod napětí na číslo. V číslicových voltmetrech se tento převod zpravidla dělá integrační metodou, protože účinně potlačuje časově proměnné sériové rušivé napětí doprovázející měřené stejnosměrné napětí.  Výsledkem integračního měření je střední hodnota, kterou napětí přivedené na vstup voltmetru mělo během doby, po kterou probíhala jeho integrace.  Základní variantou integračního převodu napětí na číslo je jednoduchý převod metodou dvojí (dvoutaktní, dvousklonné - dual slope) integrace. Podstata zapojení a funkce je zřejmá z obr. 3.

14 Obr. 3 Převod napětí na číslo metodou dvojité integrace

15 Metoda převodu napětí na kmitočet  Integrační číslicové měření napětí se dá provést také tak, že se měřené napětí převede na kmitočet a ten se změří číslicově. K převodu napětí na kmitočet zpravidla slouží převodník, jehož princip ukazuje obrázek 4. Obr. 4 Převod napětí na kmitočet metodou jednoduché integrace

16  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

17 Literatura  E. Vitejček a V. Hos: Elektrické měření, SNTL Praha 1979  V. Fajt a kol.: Elektrická měření, SNTL Praha 1987  L. Bejček a kol.: Měření v elektrotechnice, FEKT VUT Brno 2003


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google