10. SınıfEndüstriyel Otomasyon Teknolojileri
Sayısal Dönüştürücüler — Çalışma Sayfası
Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.
Bu konuda öğrenecekleriniz
- Analog dijital dönüştürücünün çalışma aşamalarını açıklar.
- Bit sayısı ile seviye sayısı ve en az anlamlı bit ilişkisini hesaplar.
- Örnekleme sıklığını en yüksek frekans bileşenine göre belirler.
- Sayısal analog dönüştürücünün çıkış karakteristiğini yorumlar.
- Dönüştürme hatası ile kuantalama hatasını birbirinden ayırır.
Önemli noktalar
- Analog dijital dönüştürücü sürekli gerilimi alır ve ikili sayı üretir; sayısal analog dönüştürücü tam tersini yapar.
- Çözünürlük bit sayısına bağlıdır; bit sayısı arttıkça en az anlamlı bit değeri küçülür.
- Örnekleme sıklığı yetersiz kalırsa sahte frekans oluşur; alçak geçiren süzgeç bunu önler.
- Kuantalama hatası en iyi durumda en az anlamlı bit değerinin yarısı kadardır.
- Çevirme hatası genellikle tam ölçek değerinin yüzdesi olarak verilir.
- Sayısal analog çıkış basamaklıdır; yumuşatmak için çıkıştan sonra süzgeç kullanılır.
- Dönüştürücünün ürettiği ham sayının gerçek değere çevrilmesi ölçek değeriyle yapılır.
Formüller ve kurallar
- Farklı seviye sayısı = 2 üzeri bit sayısı; 8 bit 256, 10 bit 1024, 12 bit 4096 seviye verir.
- En az anlamlı bit değeri = ölçüm aralığı / (2 üzeri bit sayısı eksi 1).
- Örnekleme sıklığı, en yüksek frekans bileşeninin en az iki katı olmalıdır.
- En iyi durumda kuantalama hatası, en az anlamlı bit değerinin yarısı kadardır.
- Çevirme hatası yüzdesi = (en büyük hata payı / tam ölçek değeri) x 100.
- Sayısal analog çıkışta basamak gerilimi = referans gerilimi / seviye sayısı.
- 4-20 mA çıkışta yüzde değer = (akım eksi 4 mA) / 16 mA x 100.
- Çıkış gerilimi = (ölçülen değer / tam ölçek değeri) x çıkış üst sınırı.
Sık yapılan hatalar
- Örnekleme sıklığını en yüksek frekansla aynı almak: Sinyalin en hızlı değişen bileşeni kaydedilemez ve kayıtta olmayan bir frekans görünür. Örnekleme sıklığı en yüksek frekans bileşeninin en az iki katı olmalıdır.
- Çözünürlüğü artırmak için bit sayısını sabit tutmak: Aynı bit sayısıyla yalnızca daha çok rakam yazdırılır. Ölçümün gerçekliği artmaz; basamak sayısını artırmak için bit sayısı artırılmalıdır.
- En az anlamlı bit değerini okunan değere bölmek: Hesap ölçüm aralığının tamamı üzerinden yapılır. Okunan değere bölünürse sonuç anlamsız çıkar ve çözünürlük yanlış belirlenir.
- Kuantalama hatasını sıfır kabul etmek: Değer her zaman en yakın basamağa yuvarlanır. Bu yüzden en az anlamlı bit değerinin yarısı kadar bir hata kaçınılmazdır.
- Sayısal analog çıkışı düzgün bir gerilim sanmak: Çıkış basamaklıdır ve sonraki yükselteçte salınım oluşturabilir. Çıkıştan sonra alçak geçiren süzgeç kullanılmazsa titreşim görülür.
Hızlı tekrar ipuçları
- Katalogdaki çözünürlük değerini okumadan önce ölçüm aralığının ne olduğunu mutlaka kontrol edin.
- Hesap yaparken önce seviye sayısını bulun, sonra en az anlamlı bit değerini ölçüm aralığına bölün.
- Örnekleme sıklığı seçilirken iki kat kuralına ek olarak iki kat güvenlik payı bırakın.
- Çevirme hatası yüzdesini karşılaştırırken her iki dönüştürücünün de aynı tam ölçeği kullandığından emin olun.
- Süzgeç girişine mi çıkışına mı konulacağı sorusuna, gürültünün oluştuğu yere göre karar verin.
- Yazılımdaki ölçek değerini değiştirdiğinizde ilgili ham sayının hangi fiziksel değere karşılık geldiğini yeniden hesaplayın.
Kendini dene
Bu sayfayı okuduktan sonra konu anlatımını tekrar oku ve kendi cümlelerinle özetle.