Đo lực và ứng suất, chương 4

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện áp tương tự liên tục được chia thành 2n khoảng gián đoạn. Ở mạch đổi n bit. Các trị tương tự cùng một khoảng được biểu thị cùng một mã số nhị phân. Do đó có một độ chính xác bất định ½ LSB bên cạnh các sai số chuyển đổi khác. Trong mạch tín hiệu dốc đơn sai số này thường được phát biểu như một số đếm. Độ chính xác tuyệt đối là sự sai biệt giữa lý thuyết và trị thực tế của điện áp tương tự vào cho một mã nhị phân ra. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đo lực và ứng suất, chương 4

Chương 4: Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa maïch ADC a. Ñoä chính xaùc baát ñònh do löôïng töû hoùa: Va .t1  VR .t2 Va t2 N N   n  Va  VR . n VR t1 2 2 N 2n t2  (vôùi N laø soá ñeám sau cuøng); t1  (trong maïc h ñeám töø 0 ñeán giaù trò traøn khung) fc fc -Ñieän aùp töông töï lieân tuïc ñöôïc chia thaønh 2n khoaûng giaùn ñoaïn. ÔÛ maïch ñoåi n bit. Caùc trò töông töï cuøng moät khoaûng ñöôïc bieåu thò cuøng moät maõ soá nhò phaân. Do ñoù coù moät ñoä chính xaùc baát ñònh  ½ LSB beân caïnh caùc sai soá chuyeån ñoåi khaùc. Trong maïch tín hieäu doác ñôn sai soá naøy thöôøng ñöôïc phaùt bieåu nhö  moät soá ñeám. b.Ñoä chính xaùc: Ñoä chính xaùc tuyeät ñoái laø söï sai bieät giöõa lyù thuyeát vaø trò thöïc teá cuûa ñieän aùp töông töï vaøo cho moät maõ nhò phaân ra. Vì 1 maõ soá ra töông öùng vôùi moät khoaûng heïp cuûa ñieän aùp töông töï vaøo neân ñieän aùp töông töï vaøo ôû ñònh nghóa treân ñöôïc xem nhö laø ñieåm giöõa khoaûng. Sai soá tuyeät ñoái goàm :sai soá veà ñoä lôïi, veà khoâng, ñoä phi tuyeán vaø do nhieãu. Ñoä chính xaùc töông ñoái gioáng nhö ñoä chính xaùc tuyeât ñoái nhö ñònh nghóa trong ñieàu kieän trò traøn khung ñaõ ñöôïc laáy chuaån
vì caùc ñieåm rôøi treân ñaëc tính chuyeån lyù thuyeát naèm treân moät ñöôøng thaúng neân ñoä chính xaùc töông ñoái cuõng chính xaùc laø ñoä phi tuyeán. c. Chænh khoâng vaø chænh ñoä lôïi: Ñieåm khoâng cuûa maïch ñoåi ADC ñöôïc chænh sao cho söï chuyeån tieáp töø caùc bit ñaàu baèng 0 leân LSB xaûy ra ôû ½.2-n trò traøn khung danh ñònh. Ñoä lôïi ñöôïc chænh cho chuyeån tieáp cuoái cuøng leân caùc bit ñeàu baèng 1 xaûy ra traøn khung (1-3/2.2-n). Ñieåm 0 cuûa maïch chuyeån ñoåi ADC löôõng cöïc ñöôïc chænh sao cho chuyeån tieáp ñaàu treân xaûy ra ôû toaøn khung (1-2-n) vaø chuyeån tieáp cuoái xaûy ra 0_+ traøn khung (1-3.2-n).
B.Khaûo saùt ADC ICL 7109: Sô ñoà chaân: ICL 7109 PIN OUTS (PDIP) TOP VIEW GND 1 40 V+ STATUS 2 39 REF IN - POL 3 38 REF CAP - OR 4 37 REF CAP + B12 5 36 REF IN + B11 6 35 IN HI B10 7 34 IN LO B9 8 33 COMMON B8 9 32 INT B7 10 ICL 31 AZ 7109 B6 11 30 BUF B5 12 29 REF OUT B4 13 28 V- B3 14 27 SEND B2 15 26 RUN/HOLD B1 16 25 BUF OSC OUT TEST 17 24 OSC SEL L.BEN 18 23 OSC OUT H.BEN 19 22 OSC IN CE/LOAD 20 21 MODE Caùc thoâng soá veà nhieät ñoä: Hoï IC TAÀM NHIEÄT ÑOÄ HOAÏT ÑOÄNG ICL -550C  +1250C 7109MDL
ICL 7109 -250C  +850C IDL ICL 0 +700C 7109CPL ICL 7109 -550C  +1250C MDL/883 ICL 7109 -250C +850C IPL
Ñaëc ñieåm: + ADC 12 bit nhò phaân (coäng vôùi bit cöïc tính vaø bit traøn) hoaït ñoäng theo phöông phaùp tích phaân hai ñoä doác. +Ngoõ ra 3 traïng thaùi töông thích TTL vaø vôùi kieåu giao tieáp UART thì phuø hôïp vôùi giao tieáp song song hoaëc giao tieáp vôùi heä thoáng vi xöû lyù. +Ngoõ vaøo Run/Hold vaø Status ñöôïc duøng ñeå theo doõi vaø kieåm tra söï chuyeån ñoåi.. .Möùc nhieãu thaáp khoaûng 15 Vp-p. + Doøng ngoõ vaøo khoaûng 1pA. +Hoaït ñoäng coù theå leââøn ñeán 30 laàn bieán ñoåi trong 1 giaây. +Vi maïch beân trong söû duïng dao ñoäng thaïch anh 3,58MHz seõ cho 7,5 laàn chuyeån ñoåi trong 1 giaây. Ngoaøi ra noù coù theå söû duïng dao ñoäng RC hoaëc baát cöù taàn soá xung ñoàng hoà khaùc ñeå taïo dao ñoäng. MOÂ TAÛ: ICL 7109 thuoäc hoï CMOS, chuyeån ñoåi nhanh, nguoàn nuoâi thaáp vaø ñöôïc thieát keá deã daøng giao tieáp vôùi vi xöû lyù. Ngoõ ra döõ lieäu(12 bit coäng 1 bit cöïc tính vaø 1 bit traøn) saün saøng giao tieáp song song thoâng qua söï ñieàu khieån cuûa 2 ngoõ vaøo ENABLE vaø CHIP SELECT, kieåu giao dieän UART seõ cho pheùp ICL7109 laøm vieäc vôùi tieâu chuaån coâng nghieäp maø ôû ñoù UART seõ ñoùng vai troø truyeàn döõ lieäu. Vi maïch ICL7109 coù nhöõng öu ñieåm nhö: ñoä chính xaùc cao, nhieãu khoâng ñaùng keå vaø troâi aùp thaáp ñaëc bieät raát kinh teá. Ngoaøi ra noù coøn coù nhöõng thoâng soá khaùc nhö: troâi aùp thaáp hôn 1V/oc, doøng vaøo toái ña 10pA vaø coâng suaát tieâu thuï 20mW… laøm cho vi maïch naøy caøng trôû neân haáp daãn. CHÖÙC NAÊNG CAÙC CHAÂN:
CHAÂ KYÙ CHÖÙC NAÊNG N HIEÄU 1 GND Chaân Mass 2 STATUS Ngoõ ra leân möùc cao trong suoát quaù trình bieán ñoåi cho ñeán khi döõ lieäu ñöôïc choát laïi. Ngoõ ra xuoáng thaáp khi tín hieäu ñöôïc chuyeån ñoåi xong 3 POL Baùo cöïc tính – Möùc 1 khi tín hieäu töông töï vaøo döông 4 OR Bit traøn - Möùc 1 neáu traøn. 5 B12 Bit 12 Bit coù troïng soá Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 6 B11 lôùn nhaát traïng thaùi 7 B10 Bit 11 Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 8 B9 Bit 10 traïng thaùi 9 B8 Bit 9 Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 10 B7 Bit 8 traïng thaùi 11 B6 Bit 7 Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 12 B5 Bit 6 traïng thaùi 13 B4 Bit 5 Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 14 B3 Bit 4 traïng thaùi 15 B2 Bit 3 Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 16 B1 Bit 2 traïng thaùi Bit 1 - Bit coù troïng soá Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 nhoû nhaát traïng thaùi Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 traïng thaùi Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 traïng thaùi Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 traïng thaùi Bit döõ lieäu ngoõ ra 3
traïng thaùi Bit döõ lieäu ngoõ ra 3 traïng thaùi 17 TEST Bình thöôøng möùc cao. Möùc thaáp thì taát caû caùc bit ngoõ ra leân cao duøng cho vieäc kieåm tra. Noái leân cao neáu khoâng duøng. 18 LBEN Chaân cho pheùp xuaát byte thaáp. Cuøng vôùi MODE (Chaân 21) möùc thaáp vaø chaân CE/LOAD (chaân 20) möùc thaáp seõ cho pheùp xuaát caùc byte thaáp töø B1 ñeán B8. 19 HBEN Chaân cho pheùp xuaát Byte cao. Keát hôïp vôùi chaân MODE (21) ôû möùc thaáp vaø chaân CE/LOAD ôû möùc thaáp seõ cho pheùp xuaát Byte cao töø B9  B12 vaø bit POL/OR. 20 CE/LOA Chaân cho pheùp – Keát hôïp vôùi chaân MODE (21) D möùc thaáp coù taùc duïng ñieàu khieån cho pheùp ngoõ ra. Khi CE/LOAD ôû möùc cao seõ caám caùc chaân B1 ñeán B12, POL, OR. 21 MODE Khi ngoõ vaøo ôû möùc thaáp – Caùc chaân CE/LOAD, HBEN, LBEN ñieàu khieån tröïc tieáp caùc Byte ngoõ ra. Khi ñöôïc caáp xung – chuaån bò hoaït ñoäng theo kieåu “handshake”. Möùc cao – Caùc chaân cho pheùp CE/LOAD, HBEN, LBEN xem nhö caùc ngoõ ra vaø vi maïch hoaït ñoäng theo “handshake” 22 OSC IN Ngoõ vaøo cuûa dao ñoäng 23 OSC Ngoõ ra cuûa dao ñoäng. OUT 24 OSC SEL Choïn taàn soá dao ñoäng – Möùc cao thì taàn soá vaø pha
taïi OSC IN, OSC OUT baèng 1/58 taàn soá taïi BUFF OSC OUT. 25 BUFF Ngoõ ra dao ñoäng ñeäm OSC OUT 26 RUN/ Ngoõ vaøo möùc cao – Bieán ñoåi ñöôïc thöïc hieän trong HOLD 8192 xung ñoàng hoà. Ngoõvaøo möùc thaáp – Quaù trình bieán ñoåi keát thuùc 27 SEND Ngoõ vaøo – Noái leân +5V neáu khoâng duøng. 28 V- Nguoàn aâm –5V 29 REF OUT Ñieän aùp ngoõ ra chuaån =2,8V 30 BUFFER Ngoõ ra khueách ñaïi ñeäm 31 AUTO Töï ñoäng ñieàu chænh möùc 0 ZERO 32 INTEGE Ngoõ ra keát hôïp. R- ATOR CHAÂ KYÙ CHÖÙC NAÊNG N HIEÄU 33 COMMO N 34 INPUT Ngoõ vaøo töông töï LO 35 INPUT Ngoõ vaøo töông töï HI 36 REF IN + Ñieän aùp chuaån döông 37 REF CAP Aùp döông treân tuï + 38 REF CAP Aùp aâm treân tuï - 39 REF IN - Ñieän aùp chuaån aâm.
40 V+ Nguoàn cung caáp döông = +5V