АЦП. Уравнение преобразования и погрешности

Основные АЦП – измерения

1)ЦИП для измерения частоты

Структурная схема:

f(x) 1 3

Uf(x) – информативный параметр частоты – напряжение

f(x) – измеренный параметр (частота)

Uf(x) может иметь sin форму, импульсную форму или др, любая форма сигнала должна быть преобразована

1)Усилитель – формирователь (форм стандартный сигнал)

2)Электронный ключ (пропускает при совпадении 2 сигналов)

3)Цифровой счетчик

4)Цифровое отсчетное устройство

5)Генератор стабильной частоты

6)Формирователь (делает сигналы, пригодные для работы ЦИП)

7)Делитель частоты

1)Идеальный случай

N=Tср.сч./Tx=f*fx

Tx – период импульса

2)Погрешность

а)квантования

квант Q=1/fвр.сч.

Δквп=±q/2

б)Появляется погрешность начала шкалы (из-за отсутствия синхронизации между U1 и U2)

Δнмк=±q/2

в)погрешность преобразования (мультипликативности)

δм=δtвс

tвс=n/f0

Δtвс=n/-f0^2*Δf0

δtвс=-δf0

г)основная погрешность

δfx.n=±(100%/(fx*tвс)+δf0) %

е)Погрешность взаимодействия

если есть сопротивление, то получается делитель => напряж вх уменьш => т.к напряж вх величины является неинформативным параметром вх сигнала => если будет малое напряжение, то формир может не сформировать сигнал

2)Измерение периода

1 3

Tx=1/fx

T0=1/f0

1)Идеальный АЦП

N=f0*n*Tx

2)а)Погрешность квантования

Q=1/(f0*n)

Tвсч=n*Tx

Δкв=±1/(2*f0*n)

б)погрешность начала шкалы

Δн.шк.п=±1/(2*f0н)

δTx.n=±(100%/(n*Tx*f0)+δf0n) %

Источники погрешностей

а)Т

б)Частота имеет нижний и верхний предел

Чтобы повысить точность, нужно увеличить tсч, для б – учеличить n. При повышенной точности – увеличивается tсч. Возникает динамическая погрешность из-за измер не мгновенного значения, а среднего

3)АЦП и ЦИП напряжений

а)АЦП постоянного тока U_

б)АЦП переменного тока U~