- •Рецензенты:
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основныепонятияи определения измерительной техники
- •Основные понятия и определения метрологии
- •Единицы физических величин
- •Классификация и методы измерений
- •Классификация средств измерений
- •Метрологические характеристики средств измерений
- •Классификация погрешностей
- •Модели измерительного процесса
- •Систематические погрешности
- •Случайные погрешности
- •Обработка результатов измерений
- •Суммирование погрешностей
- •Формы записи результатов измерений
- •Глава 2. Технические средства измерений электрических величин
- •Электромеханические измерительные приборы
- •Электромагнитные измерительные приборы
- •Электродинамические измерительные приборы
- •Ферродинамические измерительные приборы
- •Электростатические измерительные приборы
- •Индукционные измерительные приборы
- •Электромеханические приборы с преобразователями
- •Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •Измерительные трансформаторы переменного тока
- •Измерительные трансформаторы напряжения
- •Основными параметрами трансформатора напряжения
- •Электронные измерительные приборы
- •Электронные вольтметры постоянного тока
- •Электронные вольтметры переменного тока
- •Электронный вольтметр среднего значения
- •Амплитудный электронный вольтметр (диодно- конденсаторный)
- •Электронный вольтметр действующего значения.
- •Электронный омметр
- •Цифровые измерительные приборы
- •Измерительные мосты и компенсаторы
- •Компенсаторы постоянного тока
- •Компенсаторы переменного тока
- •Автоматические компенсаторы постоянного тока
- •Мосты переменного тока
- •Глава 3. Общие сведения об измерении неэлектрических величин
- •Схемы включения преобразователей в мостовые схемы
- •Динамические свойства преобразователей
- •Классификация измерительных преобразователей
- •Глава 4. Параметрические преобразователи
- •Фотоэлектрические преобразователи
- •Емкостные преобразователи
- •Тепловые преобразователи
- •Погрешности термоанемометра
- •Погрешности газоанализатора.
- •Ионизационные преобразователи
- •Реостатные преобразователи
- •Тензорезистивные преобразователи
- •Индуктивные преобразователи
- •Магнитоупругие преобразователи
- •Погрешности магнитоупругих преобразователей
- •Применение магнитоупругих преобразователей
- •Генераторные преобразователи
- •Гальванические преобразователи
- •Глава 5. Классификация ацп, методыпреобразования и построения ацп
- •Аналого-цифровое преобразование сигналов
- •Классификация ацп
- •Классификация ацп по методам преобразования
- •Метод последовательного счета
- •Метод поразрядного уравновешивания
- •Метод одновременного считывания
- •Построение ацп
- •Сравнительные характеристики ацп различной архитек- туры
- •Параметры ацп и режимы их работы
- •Максимальная потребляемая или рассеиваемая мощность
- •Глава 6. Измерительные информационные системы
- •Стадии проектирования иис:
- •Роль информационных процессов
- •Виды и структуры измерительных информационных систем
- •Основные компоненты измерительных информационных систем
- •Математические модели и алгоритмы измерений для измерительных информационных систем
- •Нет Корректировка алгоритма измерения Измерение
- •Разновидности измерительных информационных систем
- •Многоточечные (последовательно-параллельного дей- ствия) ис
- •Аппроксимирующие измерительные системы (аис).
- •Телеизмерительные системы
- •Системы автоматического контроля
- •Системы технической диагностики
- •Системы распознавания образов
- •Особенности проектирования измерительных информационных систем
- •Интерфейсы информационно-измерительных систем
- •Заключение
- •Список литературы
- •Основные и производные единицы Основные единицы измерения
- •Приборы для измерения электрической мощности и количества электричества
- •Приборы для измерения электрического сопротивления, емкости, индуктивности и взаимной индуктивности
- •И угла сдвига фаз
- •Прочие электроизмерительные приборы
- •Электронные измерительные приборы и устройства
- •Средства измерений и автоматизации
- •ГосТы, осТы и нормативные документы иис
Сравнительные характеристики ацп различной архитек- туры
Параллельная архитектура обеспечивает максимально высо- кую частоту выборки – до 3-4 ГГц при разрядности до 12 бит. При этом АЦП имеют высокие быстродействие и стоимость, большое потребление и очень низкую латентность (задержку). Технология: биполярная и КМОП.
Конвеерная архитектура позволяет АЦП работать на часто- тах дискретизации до 0,5 ГГи при разрядности 16 бит. Такие АЦП имеют высокое быстродействие и среднюю стоимость, среднее потребление и низкую латентность. Технология: бипо- лярная и КМОП.
АЦП поразрядного уравновешивания работают на частотах до 50 МГц при 18 разрядах. Они имеют простое управление и среднюю стоимость, малое потребление и низкую латентность. Технология: КМОП.
Сигма-дельта АЦП обеспечивают частоты выборки до 10 МГц при 24 разрядах преобразования. Они имеют высокие разрешение и линейность, малое потребление и низкую стои- мость, высокую латентность. Технология: КМОП.
Параметры ацп и режимы их работы
Обычно параметры АЦП делят на статические, характеризу- ющие величины входных и выходных сигналов, разрешающую способность, погрешность преобразования постоянного напря- жения, температурную нестабильность и др., и на динамические,
определяющие максимальную частоту и время преобразования, шумовые и др.
Существенную роль также играют конструктивные парамет- ры АЦП: архитектура, число каналов, тип выходного интерфейса, наличие внутреннего тактового генератора и источника опорного напряжения, варианты исполнения корпуса.
Частота дискретизации (Speed, Sample Rate) (МГц) или ча- стота квантования, выборки (максимальная и минимальная). В процессе дискретизации аналогового сигнала в цифровой проис- ходит замер амплитуды сигнала и его величина записывается в числовой двоичной форме. Частота, с которой совершаются такие замеры, является частотой дискретизации. Максимальная частота выборки определяет наибольшую частоту, с которой происходит образование выборочных значений сигнала и при которой пара- метры АЦП не выходят из заданных пределов.
Разрядность (Resolution) (бит) – число разрядов, равное n, ко- торое определяет максимальное число кодовых комбинаций на выходе АЦП и характеризует достижимую точность преобразо- вания.
Разрядность определяет число дискретных значений, которые АЦП может выдать на выходе. Так, АЦП, способный выдать 256 дискретных значений (от 0 до 255), имеет разрядность 8 бит, по- скольку 28 = 256.
Разрядность (разрешение) может быть также определена в терминах входного сигнала и выражена, например, в вольтах. Разрешение по напряжению равно разности напряжений, соот- ветствующих максимальному и минимальному выходному коду, делѐнной на число выходных дискретных значений. Например, полагая диапазон входных значений от 0 до 10 В и разрядность 12 бит (2'2 = 4096 уровней квантования), получим разрешение по напряжению (10—0)/4096 = 0,00244 В = - 2,44 мВ.
Разрешающая способность – величина, обратная максималь- ному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП. Разрешающая способность выражается в процентах, разрядах или децибелах и характеризует потенциальные возможности АЦП с точки зрения достижимой точности. Например, 12-разрядный АЦП имеет раз- решающую способность 1/4096, или 0,0245% от полной шкалы, что соответствует уровню -72,2 дБ.
Полоса пропускания входных аналоговых сигналов (Band- width, Full-Power Bandwidth) (МГц) определяет диапазон частот (по уровню -3 дБ), в котором обеспечивается дискретизация сиг- налов по полной мощности. Результирующее быстродействие всего тракта характеризуется шириной полосы полной мощности. Число каналов (# Channels) – число входных каналов анало-
гового сигнала, по которым осуществляется преобразование.
Диапазон напряжений входного сигнала (Input Voltage, Kin) (В).