Устройство обработки сигнала

Термин «разрешение» (resolution) используется для наименьшего изменения в аналоговом напряжении, которое будет вызывать изменение в 1 бит на дигитальном выходе АDC.

АDC преобразует непрерывно меняющийся аналоговый сигнал в дигитальную форму. С помощью такого 8- битового преобразователя можно получить различных дигитальных величин от 00000000 до 11111111, т.е. 255.

В 8-битовом АDC, если полная шкала входного сигнала меняется между 0 и +10 В, шаг одного бита будет

Это означает, что 0,03 В на аналоговом входе АDC не могут вызвать изменения дигитального выхода. Число битов на выходе АDC определяет «разрешение» или точность. Если 10-битовый АDC, то возможно использовать различных дигитальных величин и для полной шкалы аналогового входа от 0 до 10 В. Шаг одного бита соответствует изменению

Если 12-битовый АDC, то число дигитальных величин и для шкалы от 0 до 10 В один бит соответствует изменению аналогового сигнала на 10/4095, т.е. 2,4 мВ.

В общем случае «разрешение» n -битового АDC:

Таблица показывает аналогово-цифровое преобразование 8-битового преобразователя, когда входной сигнал меняется от 0 до 10 В.

Таблица 1

Полная шкала измерений:от -5 до+ 5 Вольт

ADC разрешение 12 бит:

Если разрешение 16 bits, ADC даёт 65 536 дискретных величин.

Это преобразование сопровождается потерей разрешения, которое зависит от числа бит.

Таблица 2

Большинство промышленных датчиков имеют точность лучше, чем 0.1% (таблица 3)и 12-ти битовый преобразование будет добавлять маленькую ошибку в большинстве случаев.

Таблица 3

Пример:

Термопара даёт на выход 0.5 мВ на каждый ˚С. Какова будет точность (разрешение), с которым PLC будет считывать измеренное значение, если термопара подсоединена к аналоговому входу с пределами измерения 0 – 10 В постоянного тока и используется 10-битовый АDC?