Измерительная аппаратура

Цель работы.

Целью данной работы является исследование преобразователя аналоговой величины в дискретную, основанного на методе поразрядного уравновешивания. В процессе выполнения работы изучается метод поразрядного уравновешивания, исследуется работа схемы преобразователя и измеряются его параметры, строится график передаточной характеристики.

Описание лабораторного стенда.

Лабораторный стенд состоит из основного блока размерами 230×210×80 мм., в котором находится плата преобразователя. На передней панели размещены светодиодный индикатор, потенциометр установки входных напряжений, входной и выходной коаксиальные разъемы, переключатель режима работы, многоконтактный разъем, соответствующие контакты которого электрически связаны с характерными точками платы преобразователя. Ответная часть разъема посредством гибкого кабеля подключается к 38 контактному pin-полю размерами 150×350 мм., расположение контактов которого соответствует расположению контактов разъема основного блока.

Питание преобразователя осуществляется от сети переменного тока 220В через стабилизированный блок питания, выходные напряжения которого (+5В, ±15В) также выведены на контакты pin-поля.

Измерительная аппаратура.

1. Универсальный осциллограф С1-55.
2. Генератор сигналов Г3-112.
3. Вольтметр универсальный В7-26.

Лабораторный стенд позволяет исследовать следующие характеристики преобразователя поразрядного уравновешивания:

4. Статические параметры:

Погрешность полной шкалы δ_п.ш отражает степень отклонения реального коэффициента преобразования от расчетного, т. е. под δ_п.ш понимают разность между но­минальным значением полной шкалы преобразователя U_п.ш.н, определяемым соотношением (2), и его фактичес­ким значением U_п.ш.ф. Таким образом, для АЦП:

(6)

Δ_ф=U_п.ш.ф./(2^m-1), Δ_н=U_п.ш.н./(2^m-1),

где Δ_н и Δ_ф — номинальное и фактическое значения еди­ницы младшего разряда преобразователя.

Смещение нуля (погрешность нуля) равно входному напряжению АЦП при нулевом выходном коде или среднему значению входного напряже­ния АЦП, необходи­мому для получения нулевого кода на его выходе. Смещение нуля вызвано током утечки через разряд­ные ключи ЦАП, напряжением смеще­ния входного уси­лителя либо компаратора. Данную погрешность можно скомпенсировать с помощью внешней по отношению к ЦАП или АЦП регулировки нулевого смещения. По­грешность нуля δ₀ это такое значение U_вх, когда выходной код АЦП равен нулю. Обычно определяется по формуле:

δ₀ = U_{вх. 01} - Δ_н /2 _,

где Uвх. 01 - значение входного напряжения, при котором происходит переход выходного кода из 0 в 1.

Интегральную нелинейность преобразования d_н, определить по графику как максимальное отклонение полученной передаточной характеристики от прямой линии, проведенной из начала координат, которая соответствует идеальному преобразователю выразить в долях младшего разряда и процентах от полной шкалы преобразования - (ε_н ) :

Дифференциальная нелинейность δ_н. (DNL). Дифференциальной нелинейностью в данной точке k характеристики преобразования называется разность между значением кванта преобразования h k и номинальным значением кванта преобразования h. Она связана с нелинейностью кодовых переходов преобразователя. В АЦП, при переходе с одного цифрового уровня на следующий, значение сигнала на аналоговом входе должно измениться точно на величину, соответствующую младшему разряду цифровой шкалы. Наиболее распространенным проявлением DNL в АЦП являются пропущенные коды.

δ_н = (h k - k)/ U_п.ш.н

Вывод: На лабораторной работе я ознакомился с принципом работы и основными функциональными блоками аналого-цифрового преобразователя методом поразрядного уравновешивания. Построил передаточную характеристику изучаемого преобразователя, а так же рассчитал погрешности преобразования.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 194; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!