10.34. Ацп поразрядного уравновешивания
Соберите схему по рис. 10.1. Включите схему. Задайте значение измеряемого напряжения– батареи равным UВХ =(–1)*N*50 [мВ], где N – номер бригады.
Поочередно, начиная со старшего разряда [8] и до младшего [1] подключайте к схеме АЦП опорные сигналы. Если индикатор компаратора при подключении опорного сигнала загорается, то сигнал отключите. По окончании процесса преобразования на линейке индикаторов прочтите двоичный код входного напряжения.
Изменяя входное напряжения и проводя процесс преобразования, определите верхнее и нижнее значения едиапазона преобразования данного АЦП.
10.35. Интегрирующий ацп
Рис. 10.31. Упрощенный вариант интегрирующего АЦП.
В данной схеме реализован упрощенный вариант интегрирующего аналого-цифрового преобразователя АЦП.
На операционном усилителе реализован преобразователь измеряемого параметра в интервал времени следующим образом. На первый инверсный вход операционного усилителя подается пилообразное напряжение, на неинверсном входе резистивным делителем установлено пороговое напряжение. Сенсором является резистор rc-цепи, сопротивление которого в данном случае зависит от температуры.
На выходе операционного усилителя-компаратора формируется интервал времени пропорциональный измеряемой температуре. В течении сформированного интервала времени T на вход восьмиразрядного двоичного счетчика поступают высокочастотные импульсы частотой F. Количество посчитанных импульсов N которых можно определить по формуле N = T · F.
Таким образом счетный регистр измеряет длину интервала времени, т.е. температуру.
Порядок работы со схемой.
Собрать схему по рис. 10.2. Включить ее.
Разрядить конденсатор С, замкнув клавишей space ключ. Обнулить счетчик, нажав два раза клавишу R. Запустить процесс измерения, разомкнув клавишей space ключ. При этом на 14 вход счетчика через ключ «4V», второй ключ «SPASE» от генератора будут поступать импульсы F. Через интервал времени Т на выходе усилителя-компаратора появится нулевое, которое выключит ключ «4V». Результат измерения будет выведен на индикаторы в 16-тиричном коде (вначале – младший разряд, потом – старший).
А. Изменяя величину R от 10 до 90% не реже, чем через 5%, снять показания АЦП, переведя их в десятичный формат. Построить график характеристики преобразования, с помощью линейной линии тренда оценить погрешность преобразования.
Б. С помощью устройств визуализации (осциллограф и индикаторные лампы) просмотрите временные диаграммы АЦП, найдите и измерьте временной интервал Т, частоту F. Проверьте правильность формулы N = T · F.
Выводы
Кодирование и передача данных по линии связи.
Передачу данных по линии связи осуществляют с помощью импульсных электрических сигналов. При этом скважинная информация может кодироваться (модулироваться), в частности, следующими способами:
абсолютной длиной временных интервалов между импульсами (частотная модуляция ЧМ);
отношением двух соседних временных интервалов (широтно-импульсная модуляция ШИМ). При этом постоянная составляющая сигнала ШИМ будет являться выходным сигналом;
передачей частотных сигналов непосредственно по линии связи для последующего их подсчета в регистраторе;
в виде импульсной последовательности, формируемой информационным двоичным кодом (например, последовательный двоичный код или код типа «Манчестер-2»).
Цель работы: исследование процесса кодирования и передачи данных по линии связи.
Задачи работы:
исследование работы скважинного влагомера с частотной модуляцией;
исследование преобразователя «напряжение-период» интегрирующего АЦП.