Цифрово-аналогове перетворення

Аналого-цифрове перетворення

Поняття про пристрої перетворення інформації

Двопозиційні виконавчі механізми

У системах автоматичного керування досить поширені бінарні виконавчі механізми. За родом фізичної величини двопозиційні виконавчі пристрої поділяються на електричні, механічні, гідравлічні, пневматичні тощо.

Електричні двопозиційні виконавчі пристрої це: вимикачі, перемикачі, комутатори, контактори, реле тощо.

Потужність вихідних сигналів комп'ютера дуже мала (<100 Вт), тому безпосередньо подавати такий сигнал на виконавчі пристрої не можна. Їх необхідно спочатку підсилити. Для цього використовуються керовані вимикач

У системах автоматичного керування існує два потоки інформації: перший потік — це інформація про об'єкт керування, яка сприймається датчиками через канали, і засоби обробки і поступає у систему автоматичного керування; другий потік — це керівна інформація, яку видає комп'ютер системи автоматичного керування на виконавчі пристрої через засоби обробки інформації.

Вимірювальний перетворювач, який здійснює дискретизацію аналогового сигналу, квантування та кодування сигналу, називається аналого-цифровим перетворювачем (АЦП). Аналого-цифровий перетворювач є невід'ємною складовою частиною будь-якого цифрового приладу. Мікроелектронна промисловість випускає аналого-цифрові перетворювачі у вигляді однієї або кількох мікросхем.

Методи аналого-цифрового перетворення. Методи аналого-цифрового перетворення поділяються на:

- методи зіставлення;

- методи зрівноважування.

У методах зіставлення аналого-цифрове перетворення здійснюється за один прийом або такт, тобто з максимальною швидкістю. Щоб домогтися цього, потрібно за допомогою міри відтворити всі N значення, на які квантується діапазон, тобто міра має бути багатоканальною .

У методах зрівноважування аналого-цифрове перетворення здійснюється за кілька тактів. Методи зрівноважування поділяються на методи слідкуючого і розгортального зрівноважування.

У цифрових системах автоматичного керування керівний комп'ютер оперує з сигналами у вигляді двійкових чисел. Щоб передати ці сигнали для керування виконавчими органами, їх потрібно перетворити в аналогову форму. В аналогову форму потрібно також перетворити опорні сигнали для аналогових регуляторів.

Пристрій, який перетворює цифрові сигнали в аналогові, називається цифро-аналоговим. перетворювачем (ЦАП).

Цифро-аналогові перетворювачі складаються з опорного джерела напруги з високою стабільністю, матриці резисторів і набору електронних ключів. Використовуються два види матриці резисторів. У матриці пертого виду опір наступного резистора вдвічі більший за опір попереднього. Таким чином, опори резисторів матриці відповідають розрядам двійкового числа. Якщо резистори матриці з'єднати паралельно й увімкнути до опорного джерела стабільної напруги, то через резистори матриці протікатимуть струми, значення яких відповідатимуть розрядам двійкового числа.