2010-12-02

Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

Kierunek :Mechatronika

LABORATORIUM Z METROLOGII

Temat Ćwiczenia: Kontrola pracy 8-bitowego przetwornika A/C binarnego.

Mechatronika gr. 3

Chełchowski Szymon

Płoski Radosław

Seweryn Klauziński

1.Wstęp teoretyczny :

Przetwornik analogowo-cyfrowy A/C (ang. A/D – analog to digital; ADC – analog to digital converter), to układ służący do zamiany sygnału analogowego (ciągłego) na reprezentację cyfrową (sygnał cyfrowy). Dzięki temu możliwe jest przetwarzanie ich w urządzeniach elektronicznych opartych o architekturę zero-jedynkową oraz gromadzenie na dostosowanych do tej architektury nośnikach danych. Proces ten polega na uproszczeniu sygnału analogowego do postaci skwantowanej (dyskretnej), czyli zastąpieniu wartości zmieniających się płynnie do wartości zmieniających się skokowo w odpowiedniej skali (dokładności) odwzorowania. Przetwarzanie A/C tworzą 3 etapy: próbkowanie, kwantyzacja (dyskretyzacja) i kodowanie. Działanie przeciwne do wyżej wymienionego wykonuje przetwornik cyfrowo-analogowy C/A.
Rozdzielczość przetwornika określa liczbę dyskretnych wartości jakie może on wytworzyć. Zwykle wyraża się ją w bitach. Przykładowo, przetwornik A/C, który potrafi przetworzyć próbkę sygnału na jedną z 256 wartości liczbowych posiada rozdzielczość równą 8 bitów, ponieważ 28 = 256.
Rozdzielczość może być również wyrażona w woltach. Rozdzielczość napięcia przetwornika A/C jest równa jego całkowitej skali pomiaru podzielonej przez liczbą poziomów kwantyzacji. Najważniejszymi właściwościami przetworników A/C są parametry określające ich dokładność i szybkość przetwarzania. Dokładność przetwarzania jest ograniczona przez błędy powstające w procesie przetwarzania, które można ogólnie podzielić na błędy cyfrowe i analogowe, co wynika z charakteru samego przetwornika, mającego cechy zarówno układu analogowego, jak i cyfrowego. Do parametrów określających błąd analogowy należą: nieliniowość całkowa, nieliniowość różniczkowa, błąd przesunięcia zera, współczynnik zmian cieplnych napięcia przesunięcia zera, błąd skalowania , szybkość przetwarzania

2. Cel ćwiczeni :

Korzystając z zestawionego toru pomiarowego wyznaczyć wartości progowe poziomów kwantowania badanego przetwornika przy przetwarzaniu napięcia stałego w zakresie 0-5V.

3.Opis ćwiczenia :

1. Wartość rezystancji ustawić na poziom dający napięcie mierzone miernikiem uniwersalnym 0V,

2. Zmieniać rezystancje do chwili uzyskania kdu 00000001 i odczytać wartość napięcia na mierniku uniwersalnym ,

3. Zmieniać rezystancje do chwili uzyskania kodu 00000010 i odczytać wartość napięcia mierzonego na mierniku uniwersalnym ,

4. Powtarzać poprzednie dwa kroki aż do uzyskania kodu 11111111 odczytuję wartość napięcia na mierniku uniwersalnym ,

5. Porównać otrzymaną charakterystykę przetwornika z idealną charakterystyką przetwarzania 8-bitowego przetwornika binarnego,

4. Tabela wyników :

Nr 0	Dod. BIN 00000000	U[V] 0,01
1	00000001	0,02
2	00000010	0,04
3	00000011	0,05
4	00000100	0,08
5	00000101	0,1
6	00000110	0,11
7	00000111	0,13
8	00001000	0,16
9	00001001	0,17
10	00001010	0,19
11	00001011	0,21
12	00001100	0,23
13	00001101	0,26
14	00001110	0,27
15	00001111	0,29
16	00010000	0,31
17	00010001	0,32
18	00010010	0,34
19	00010011	0,37
20	00010100	0,38
21	00010101	0,41
22	00010110	0,42
23	00010111	0,45
24	00011000	0,46
25	00011001	0,48
26	00011010	0,5
27	00011011	0,53
28	00011100	0,54
29	00011101	0,56
30	00011110	0,58
31	00011111	0,61
32	00100000	0,63
33	00100001	0,65
34	00100010	0,68
35	00100011	0,69
36	00100100	0,72
37	00100101	0,73
38	00100110	0,76
39	00100111	0,77
40	00101000	0,79
41	00101001	0,81
42	00101010	0,83
43	00101011	0,85
44	00101100	0,87
45	00101101	0,89
46	00101110	0,91
47	00101111	0,93
48	00110000	0,95
49	00110001	0,97
50	00110010	1,01
51	00110011	1,03
52	00110100	1,05
53	00110101	1,07
54	00110110	1,09
55	00110111	1,1
56	00111000	1,13
57	00111001	1,14
58	00111010	1,16
59	00111011	1,18
60	00111100	1,2
61	00111101	1,22
62	00111110	1,23
63	00111111	1,24
64	01000000	1,25
65	01000001	1,27
66	01000010	1,29
67	01000011	1,3
68	01000100	1,32
69	01000101	1,33
70	01000110	1,36
71	01000111	1,38
72	01001000	1,39
73	01001001	1,41
74	01001010	1,44
75	01001011	1,45
76	01001100	1,48
77	01001101	1,49
78	01001110	1,51
79	01001111	1,54
80	01010000	1,55
81	01010001	1,57
82	01010010	1,59
83	01010011	1,61
84	01010100	1,63
85	01010101	1,66
86	01010110	1,67
87	01010111	1,68
88	01011000	1,7
89	01011001	1,73
90	01011010	1,75
91	01011011	1,76
92	01011100	1,78
93	01011101	1,81
94	01011110	1,82
95	01011111	1,84
96	01100000	1,86
97	01100001	1,88
98	01100010	1,9
99	01100011	1,92
100	01100100	1,94
101	01100101	1,96
102	01100110	1,98
103	01100111	1,99
104	01101000	2,02
105	01101001	2,04
106	01101010	2,05
107	01101011	2,08
108	01101100	2,1
109	01101101	2,11
110	01101110	2,14
111	01101111	2,16
112	01110000	2,18
113	01110001	2,2
114	01110010	2,21
115	01110011	2,23
116	01110100	2,25
117	01110101	2,27
118	01110110	2,29
119	01110111	2,31
120	01111000	2,33
121	01111001	2,35
122	01111010	2,37
123	01111011	2,39
124	01111100	2,41
125	01111101	2,44
126	01111110	2,45
127	01111111	2,47
128	10000000	2,49
129	10000001	2,5
130	10000010	2,52
131	10000011	2,54
132	10000100	2,56
133	10000101	2,58
134	10000110	2,6
135	10000111	2,62
136	10001000	2,64
137	10001001	2,66
138	10001010	2,68
139	10001011	2,71
140	10001100	2,72
141	10001101	2,74
142	10001110	2,76
143	10001111	2,78
144	10010000	2,8
145	10010001	2,81
146	10010010	2,83
147	10010011	2,85
148	10010100	2,86
149	10010101	2,88
150	10010110	2,9
151	10010111	2,91
152	10011000	2,94
153	10011001	2,96
154	10011010	2,98
155	10011011	2,99
156	10011100	3,01
157	10011101	3,03
158	10011110	3,06
159	10011111	3,08
160	10100000	3,09
161	10100001	3,11
162	10100010	3,12
163	10100011	3,15
164	10100100	3,17
165	10100101	3,19
166	10100110	3,21
167	10100111	3,23
168	10101000	3,24
169	10101001	3,27
170	10101010	3,28
171	10101011	3,3
172	10101100	3,32
173	10101101	3,34
174	10101110	3,36
175	10101111	3,38
176	10110000	3,4
177	10110001	3,42
178	10110010	3,44
179	10110011	3,46
180	10110100	3,49
181	10110101	3,5
182	10110110	3,52
183	10110111	3,54
184	10111000	3,55
185	10111001	3,6
186	10111010	3,62
187	10111011	3,64
188	10111100	3,66
189	10111101	3,68
190	10111110	3,7
191	10111111	3,71
192	11000000	3,73
193	11000001	3,75
194	11000010	3,77
195	11000011	3,79
196	11000100	3,82
197	11000101	3,84
198	11000110	3,85
199	11000111	3,87
200	11001000	3,89
201	11001001	3,9
202	11001010	3,92
203	11001011	3,94
204	11001100	3,96
205	11001101	3,99
206	11001110	4,01
207	11001111	4,02
208	11010000	4,04
209	11010001	4,05
210	11010010	4,08
211	11010011	4,1
212	11010100	4,13
213	11010101	4,14
214	11010110	4,16
215	11010111	4,18
216	11011000	4,2
217	11011001	4,21
218	11011010	4,23
219	11011011	4,26
220	11011100	4,27
221	11011101	4,29
222	11011110	4,31
223	11011111	4,33
224	11100000	4,35
225	11100001	4,37
226	11100010	4,39
227	11100011	4,41
228	11100100	4,43
229	11100101	4,45
230	11100110	4,47
231	11100111	4,49
232	11101000	4,51
233	11101001	4,53
234	11101010	4,55
235	11101011	4,56
236	11101100	4,59
237	11101101	4,61
238	11101110	4,63
239	11101111	4,65
240	11110000	4,67
241	11110001	4,68
242	11110010	4,7
243	11110011	4,72
244	11110100	4,75
245	11110101	4,77
246	11110110	4,78
247	11110111	4,81
248	11111000	4,82
249	11111001	4,84
250	11111010	4,86
251	11111011	4,88
252	11111100	4,91
253	11111101	4,92
254	11111110	4,93
255	11111111	4,96

6.Wnioski :
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………