Точность и быстродействие.

Схемы Программы Библиотека Все для сотового Компьютеры Поиск
Чат Форум Ссылки Рефераты Гостевая

 

 

Взад

(В главное меню)

Вперед

 

При сравнении реальных и виртуальных приборов, помимо предоставляемых возможностей и режимов работы, надо также при­нимать во внимание и их основные характеристики - точность и быстродействие.

Точность виртуального прибора определяется не только количеством цифр после запятой, которое выводится на экран управляющей программой. Кстати, эти цифры могут быть ошибочными, если не приняты некоторые меры метрологического характера. Одним из основных критериев является разрядность аналого-цифрового преобразователя. Этот параметр определяет степень разре­шения при измерениях, то есть ту наименьшую разницу между двумя соседними значениями, которую «чувствует» измерительный прибор. К примеру, восьмиразрядный АЦП способен формировать 28, или 256 различных значений выходного сигнала (кода). Если его полная шкала составляет 5 В, он сможет различить два уровня входного напряжения, отличающиеся примерно на 20 мВ; это соот­ветствует чувствительности хорошего стрелочного гальванометра класса 0,4 или большинства осциллографов. Простой расчет пока­зывает, что входное напряжение 4 В может быть измерено с точностью около 0,5%, а напряжение 100 мВ - лишь с точностью около 20%.

Здесь проявляется известное эмпирическое правило «последней трети шкалы», которое, вероятно, известно всем пользователям мнимых мультиметров и остается столь же актуальным в цифровую эпоху.

12-разрядный АЦП с возможностью формирования на выходе 212=4906 различных значений сможет измерить напряжение 4 В с точностью около 0,03%, а 100 мВ - с точностью около 1,2%. Разумеется, эти расчеты верны при условии, что все электронные компоненты и АЦП имеют допуски, соответствующие указанным величинам. Не стоит, например, рассчитывать на среднюю точность 1% (что было бы весьма неплохо) в измерительных цепях, собранных на обычных резисторах с допуском 5%.

 

Кроме того, определяющее значение для точности всего устройства имеет точность характеристик источника опорного напряжения, работающего с АЦП. Достаточно пролистать каталоги, чтобы убедиться в том, как высоко ценятся источники опорного напряжения допуском 0,1%. Кроме того, надо учитывать неизбежный температурный дрейф, влияние которого может оказаться существенным при проведении измерений в полевых условиях в разное время года.

 

Из вышесказанного следует, что для получения высокоточных измерений недостаточно просто собрать АЦП с 12-ю разрядами или более (сейчас есть и 16-, и даже 24-разрядные).

 

Так же, как и любое другое средство измерения, виртуальный прибор должен поверяться или калиброваться настолько часто, насколько это необходимо, за исключением случаев, когда проводятся сравнительные или относительные измерения. Вот почему во всех разделах этой книги рассматриваются только АЦП с числом разрядов от 8 до 12, уже сейчас нашедших самое разнообразное применение.

 

Что касается  быстродействия, следует указать, что большинство виртуальных приборов, доступных по цене, имеет относительно полосу узкую рабочих частот. Это вызвано, с одной стороны, затратами времени, необходимыми АЦП для выполнения каждого преобразования «аналог-цифра», а с другой стороны - затратами времени, необходимыми для программной обработки результатов. Дешевые виртуальные приборы чаще всего ограничены по скорости измерений (от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч отсчетов в секунду). Этого более чем достаточно, например, для регистрации кривых заряда или заряда аккумуляторов, а также для замеров метеорологических параметров. Но для правильного отображения формы звукового сигнала на экране виртуального осциллографа для выполнения спектрального анализа ресурсов потребуется больше.

 

Пользователь подобных приборов всегда должен четко представлять возможности своего оборудования и программного обеспечения (ПО) и учитывать их, прежде чем делать поспешные выводы из полученных результатов.

 

 

 

 

Взад

(В главное меню)

Вперед

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

По всем вопросам работы сайта пишите!

 Рейтинг@Mail.ru

Дизайн и программирование - Joker -  2005г.

Используются технологии uCoz