39. Метод последовательных приближений при проектировании ацп (сущность, область применения, особенности, достоинства, недостатки, время преобразования).

Метод последовательных приближений, при котором входная величина последовательно сравнивается с суммой эталонов, имеющих значение 2ⁱ квантов, где i= n=-0, ±1, ±2 (n – число разрядов ПДК), т. обр. два соседних эталона отличаются в два раза по значению. Уравновешивание входной величины начинается с эталона имеющего максимальное значение. Сравнивающее устройство выполняет сравнение этого эталона со входной величиной, в зависимости от результата сравнения, получается цифра в старшем разряде выходного ПДК снимаемого с АЦП. Если входной эталон больше входной величины, то в старшем разряде кода ставиться 0 и далее производиться уравновешивание входной величины. Если входной эталон меньше входной величины, то в старшем разряде ПДК ставиться 1 и дальше производиться уравновешивание разности входной величины и первого эталона. Аналогичные действия производятся для всех используемых эталонов. Отсюда следует, что после окончания процесса преобразования входная величина будет уравновешиваться суммой тех эталонов, из которых в соответствующих им разрядах ПДК стоят ед-цы. Сравнение входной величины и суммы эталонов производиться с помощью одного сравнивающего устройства. Время преобразования: , где _им – время задержки импульсной части устройства; _цап – время задержки ЦАП; _ус – время задержки устройства сравнения, n – разрядность выходного двоичного кода.

40. Метод считывания при проектировании ацп (сущность, область применения, особенности, достоинства, недостатки, время преобразования).

При этом методе используется набор из 2ⁿ-1 эталонов. При этом младший эталон равен кванту, следующий двум квантам и старший 2ⁿ-1 квантам, т.к. при этом методе преобразуемая входная величина одновременно сравнивается со всеми эталонами, то для осуществления такого сравнения необходимо столько сравнивающих устройств, сколько эталонов имеется в наборе. Результат преобразования регистрируется по числу сравнивающих устройств, отметивших равенство или превышение входной величины по отношению к данному эталону. Из этого следует, что непосредственным результатом преобразования является параллельный единичный код в виде сигналов на выходах сравнивающих устройств. Этот код далее преобразуется в выходной позиционный двоичный код.

Недостаток – большое количество аппаратуры, возможно создавать только малые АЦП параллельного типа (4,6,8). Достоинство – высокое быстродействие. Метод шир. исп. при построении АЦП пространственного кодирования, т.е. АЦП преобразования лин. и угл. перемещений в код.

41. Методы, используемые при построении цифровых пространственных преобразователей (особенности, достоинства, недостатки, погрешности, коды).

При проектировании используется 2 ключевых метода: 1) Метод последовательного счета; 2) метод считывания (параллельный)

1) требует, чтобы датчик угла поворота или угла перемещения создавал последовательность равномерно отстоящих друг от друга импульсов, которые воспринимаются одним чувствительным элементом. Для формулирования кода пропорционального угловому или линейному перемещению необходимо сформированные чувствительным элементом импульсы (число которых пропорционально измеряемому параметру) подсчитать счетчиком. Помеха, воспринятая счетчиком, будет сохраняться в течении последующего времени и накапливаться при действии других помех, поэтому необходимо решать вопрос о помехозащищенности. Кроме того, счетчик периодически должен устанавливаться в нулевое положение. Формирование сигнала установки в нуль определяется максимальным значением измеряемого угла.

2) должны иметь число чувствительных элементов равное числу разрядов формируемого кода, поэтому здесь разрешающая способность достигается труднее, чем в установленных последов счета. В параллельных преобразованиях нельзя использовать коды типа двоичного, т.е. такие коды, в которых при смене двух соседних значений может возникать погрешность, составляющая 10-ки процентов (при перек-и с кода 011 на двоичный код 100 может возникнуть погрешность достигающая 100%) Чаще всего в таких преобразованиях используется код Грея, который строится таким образом, что два соседних значения кода изменяются только в одном разряде. В обоих типах преобразований в качестве чувствительных элементов могут использоваться фотоэлектрические, индукционные емкостные элементы. Наибольшее применение в настоящее время находят фотоэлектрические чувствительные элементы, которые обеспечивают как высокую точность, так и высокую надежность.

Рассмотренные простейшие подходы к реализации преобраз-ли общих типов используются для построения преобразований малой и средней точности (до 10-1%). Для устройств высокой точности используется двухканальные пространственные преобразователи, которые имеют канал формирования грубого и точного кода.