Введение

Содержание

Слайд 2

Знание принципов аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования важнейших физических величин, понимание особенностей

Знание принципов аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования важнейших физических величин, понимание особенностей

метрологических характеристик цифровых средств измерений.
Общее представление о номенклатуре и способах применения интегральных микросхем аналого-цифровых измерительных устройств;
Умение извлекать из технической литературы и каталогов и использовать при проектировании необходимые сведения о цифровых средствах измерений и интегральных микросхемах аналого-цифровых измерительных устройств;
Навыки проектирования измерительных каналов, содержащих аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ “ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА”

Слайд 3

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА Введение Глава 1: Общие вопросы цифровой измерительной техники (ЦИТ)

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Введение
Глава 1: Общие вопросы цифровой измерительной техники (ЦИТ)
Глава 2: Частотно-временная

область ЦИТ
Глава 3: Пространственная область ЦИТ
Глава 4: ЦИТ в области электрических сигналов и цепей
Глава 5: Метрологические характеристики средств ЦИТ
Глава 6: Проектирование аналого-цифровых измерительных устройств
Заключение
Слайд 4

ВВЕДЕНИЕ Основные вопросы: Предмет курса Смежные темы («Окружение курса») Возникновение и

ВВЕДЕНИЕ

Основные вопросы:
Предмет курса
Смежные темы («Окружение курса»)
Возникновение и развитие ЦИТ
Важнейшие области ЦИТ
Теории

получения цифрового отсчёта
Слайд 5

ПРЕДМЕТ КУРСА Цифровые измерительные приборы Аналого-цифровые узлы измерительных систем Цифровые датчики Аналого-цифровые микросхемы

ПРЕДМЕТ КУРСА

Цифровые измерительные приборы
Аналого-цифровые узлы измерительных систем
Цифровые датчики
Аналого-цифровые микросхемы

Слайд 6

ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ Цифровым называется измерительный прибор, в котором значения физической величины

ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ

Цифровым называется измерительный прибор, в котором значения физической величины (напряжения,

силы тока, электрического сопротивления, давления, температуры и др.) отображаются в виде чисел на цифровом индикаторе. В состав цифровых измерительных приборов обязательно входит аналого-цифровой преобразователь, преобразующий аналоговый сигнал, полученный от датчика, в цифровой код.
Слайд 7

Среди таких приборов на сегодня наиболее распространены комбинированные цифровые приборы для

Среди таких приборов на сегодня наиболее распространены комбинированные цифровые приборы для

измерения напряжения, сопротивления, тока и ряда других параметров электрических сигналов и элементов цепей – ЦИФРОВЫЕ МУЛЬТИМЕТРЫ.
Слайд 8

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ УЗЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Платы «аналогового ввода/вывода» USB-модули сбора данных Модули крейтовых систем Модули распределённых систем

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ УЗЛЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Платы «аналогового ввода/вывода»
USB-модули сбора данных
Модули крейтовых систем
Модули распределённых

систем
Слайд 9

ЦИФРОВЫЕ ДАТЧИКИ Цифровые датчики построены для измерения температуры, давления, расхода, угла

ЦИФРОВЫЕ ДАТЧИКИ

Цифровые датчики построены для измерения температуры,
давления, расхода, угла поворота

и многих других величин.
Они могут содержать встроенные АЦП, но могут и реализовать специфические методы преобразования.
Слайд 10

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ Микроконвертеры АЦП ЦАП Мультиплексоры Компараторы Преобразователи напряжение → частота и другие

АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Микроконвертеры
АЦП
ЦАП
Мультиплексоры
Компараторы
Преобразователи
напряжение → частота
и другие

Слайд 11

СМЕЖНЫЕ ТЕМЫ

СМЕЖНЫЕ ТЕМЫ

Слайд 12

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕХНИКИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕХНИКИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Слайд 13

НЕКОТОРЫЕ СОБЫТИЯ 1940-Х И 1950-Х ГОДОВ 1945 г. − кодо-импульсная телеизмерительная

НЕКОТОРЫЕ СОБЫТИЯ 1940-Х И 1950-Х ГОДОВ

1945 г. − кодо-импульсная телеизмерительная система

МЭИ
1948 г. − многоканальная цифровая система связи в США
1950 г. – время-импульсный АЦП Вилкинсона
1952 г. – первый цифровой вольтметр 1953 г. – компьютерный выпуск PIRE (рассмотрена теория управляющих ЭВМ и дан обзор АЦП) 1957 г. – диссертация М.П. Цапенко по цифровым приборам 1958 г. – монография Клейна, Моргана, Аронсона (с обзором АЦП, машин централизованного контроля и исследовательских систем «IDIOT»)
Слайд 14

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ ФИРМЫ MINNEAPOLIS HONEYWELL. “ЦИФРОВОЙ ПОТЕНЦИОМЕТР”− СЕРДЦЕ СИСТЕМЫ − ЭТО АЦП.

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ ФИРМЫ MINNEAPOLIS HONEYWELL. “ЦИФРОВОЙ ПОТЕНЦИОМЕТР”− СЕРДЦЕ СИСТЕМЫ −

ЭТО АЦП.
Слайд 15

ВАЖНЕЙШИЕ ОБЛАСТИ ЦИТ Частотно-временная область Пространственная область Область электрических сигналов и цепей

ВАЖНЕЙШИЕ ОБЛАСТИ ЦИТ

Частотно-временная область
Пространственная область
Область электрических сигналов и цепей

Слайд 16

ТЕОРИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ОТСЧЁТА Репрезентационная теория Шкала: Примеры алгоритмических теорий АЦ

ТЕОРИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ОТСЧЁТА

Репрезентационная теория
Шкала: <ЭСО, ЧСО, f>
Примеры алгоритмических теорий

АЦ преобразования
Обобщенный метод шкал (Э.И. Гитис)
(i, k, S)- алгоритмы (А.П. Стахов)
Структурная теория АЦ преобразования
(П.П. Орнатский)
Материальные кодированные шкалы
(В.Г. Кнорринг)
Слайд 17

РЕПРЕЗЕНТАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ Шкала определяется как упорядоченная тройка, состоящая из эмпирической системы

РЕПРЕЗЕНТАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ

Шкала определяется как упорядоченная тройка, состоящая из эмпирической системы с

отношениями, числовой системы с отношениями и функции, отображающей эмпирическую систему в числовую.
Слайд 18

ПРИМЕРЫ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Э.И. Гитис, 1970 и 1975 гг.:

ПРИМЕРЫ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Э.И. Гитис, 1970 и 1975 гг.:

Шкала представляет собой совокупность отметок (делений), изображающих ряд чисел, соответствующих измеряемой величине.
[ В центре внимания − “эталоны” ]
А.П. Стахов, 1977: (i,k,S)-алгоритмом, действующим на отрезке AB, называется система формальных правил, определяющих для любой точки X, принадлежащей AB, все i-ходовые движения k индикаторных элементов на отрезке AB, удовлетворяющие условиям S.
[ В центре внимания − компараторы (“индикаторные элементы” )]
Слайд 19

СТРУКТУРНАЯ ТЕОРИЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ П.П. Орнатский (Автоматические измерения и приборы, 5-е

СТРУКТУРНАЯ ТЕОРИЯ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

П.П. Орнатский (Автоматические
измерения и приборы, 5-е

изд., 1986 г., с. 169):
УС − устройство сравнения;
МНМ − многоканальная нерегулируемая мера;
МНМП − многоканальный нерегулируемый масштабный преобразователь;
ОНМ − одноканальная нерегулируемая мера;
ЦА − цифровой автомат;
ОРМ − одноканальная регулируемая мера;
ОРМП − одноканальный регулируемый масштабный преобразователь.
Слайд 20

МАТЕРИАЛЬНЫЕ КОДИРОВАННЫЕ ШКАЛЫ (МКШ) В.Г. Кнорринг: МКШ есть совокупность объектов, “сцепленных”

МАТЕРИАЛЬНЫЕ КОДИРОВАННЫЕ ШКАЛЫ (МКШ)

В.Г. Кнорринг:
МКШ есть совокупность объектов,
“сцепленных” с кодовыми

знаками.
Временная шкала стробов
Импульсная временная шкала
Одноразрядная двоичная шкала датчика линейного перемещения
Слайд 21

Многоразрядная двоичная шкала датчика углового положения Двоичная шкала стабилизаторов тока (ЦАП

Многоразрядная двоичная шкала датчика углового положения
Двоичная шкала стабилизаторов тока (ЦАП с

токовым выходом)
Двоичная шкала резисторов (кодоуправляемый резистор)