Варианты заданий максимальной частоты измеренного процесса представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1
Y |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, Гц |
0,1 |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
5 |
|||||
Значения
уровней отсчетов после дискретизации
информации определяются по выражению:
,
где значения дробной части для каждого
i-го
из 20 отсчетов представлены в табл. 6.2.
Таблица 6.2
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
i |
- 0,26 |
- 0,08 |
+0,54 |
+0,43 |
- 0,19 |
+0,21 |
- 0,49 |
- 0,13 |
+0,30 |
- 0,72 |
i |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
i |
+1,23 |
- 0,05 |
- 0,22 |
- 0,24 |
- 0,22 |
- 0,11 |
+0,54 |
+0,11 |
- 0,17 |
+0,33 |
Шаг квантования определен на уровне одной измеренной величины (округление до десятой).
Перед кодированием результаты квантования необходимо увеличить в 10 раз.
Требуется:
Найти погрешность квантования δ= I*– I*кв при расчете среднего значения
.Обеспечить двоичное кодирование величин Ii.кв×10. где i=1, …, 20.
Рассчитать длительность элемента кодирования (с учетом разрядности кода и ).
Пример расчета
Пусть номер студента в списке N=36. Тогда уровни отсчетов, определяемые по формуле Ii=(38+i) и таблице 2 имеют значения, которые представлены в столбце 2 таблицы 6.3.
Таблица 6.3.
Номер отсчета i |
Значения уровней отсчетов Ii |
Результаты квантования Ii.кв |
Десятичное число Ii.кв×10 |
Двоичный код |
||||||||
28= =256 |
27= =128 |
26= =64 |
25= =32 |
24= =16 |
23= =8 |
22= =4 |
21= =2 |
20= =1 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
1 |
37,74 |
37,7 |
377 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
37,92 |
37,9 |
379 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
3 |
38,54 |
38,5 |
385 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
4 |
38,43 |
38,4 |
384 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
37,81 |
37,8 |
378 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
38,21 |
38,2 |
382 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
7 |
37,51 |
37,5 |
375 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
8 |
37,87 |
37,9 |
379 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
9 |
38,30 |
38,3 |
383 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
37,28 |
37,3 |
373 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
11 |
39,23 |
39,2 |
392 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
12 |
37,95 |
38,0 |
380 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
13 |
37,78 |
37,8 |
378 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
14 |
37,76 |
37,8 |
378 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
15 |
37,78 |
37,8 |
378 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
16 |
37,89 |
37,9 |
379 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
17 |
38,54 |
38,5 |
385 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
18 |
38,11 |
38,1 |
381 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
19 |
37,83 |
37,8 |
378 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
20 |
38,33 |
38,3 |
383 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Среднее значение |
I*=38,036 |
I*кв=38,033 |
Погрешность квантования: δ= I*– I*кв=0,003 |
|||||||||
Пример расчета длительности элемента кодирования:
С учетом последней цифры Y =6 в номере N=36 из табл.1 берем =1,0 Гц. Следовательно, шаг дискретизации =0,5 с.
Для
варианта N=36 при
кодировании использован 9-разрядный
код (столбцы 5-13 таблицы 6.3). Тогда
длительность элемента кодирования
определяется выражением:
Лабораторная работа № 7
Тема: «Исследование аналого-цифровых преобразователей измерительных сигналов»
Цель занятия: исследовать основные схемы аналого-цифровых преобразователей (АЦП), дать сравнительную характеристику.
Содержание занятия:
1. Исследование АЦП уравновешивающего вида.
2. Исследование АЦП с двойным интегрированием.
Аппаратура и материалы: персональные компьютеры и программа «Electronics Workbench». При выполнении работы выполнять требования по технике безопасности эксплуатации аппаратуры, подключенной к сети 220 В.
Методика выполнения работы