Рис. 8.2. Непрерывная величина по значению в диапазоне Д и непрерывная величина по времени в интервале Т (непрерывная как по значению, так и по времени)
Из рис. 8.2 следует, непрерывная величина может быть по значению в диапазоне Д и быть непрерывной величиной по времени в интервале Т, то есть непрерывная как по значению, так и по времени.
Величину, непрерывную по значению, но прерывную по времени, называют дискретизированной, график изменения такой величины в виде функции х(ti) изображен на рис. 8.3, а. Значения дискретизированной величины отличны от нуля только в определенные моменты времени ti.
Величину, непрерывную по времени и прерывную по значению, называют квантованной (рис. 8.3, б). Квантованная величина в диапазоне Д может принимать только конечное число значений.
Рис.8.3. Дискретизированная (а) и квантованная (б) непрерывная величина
Непрерывная величина может быть как дискретизированной, так и квантованной одновременно, что проиллюстрировано на рис. 8.4.
После того, как были рассмотрены процессы дискретизации и квантования непрерывной величины остановим внимание на методах преобразования непрерывных величин в код.
Рис. 8.4. Дискретизированная и квантованная одновременно непрерывная величина
8.3. Методы преобразования непрерывных величин в код
В цифровой технике, в том числе и в цифровых измерительных приборах, кодовая величина представляется в виде совокупности (последовательности) импульсов и пауз между ними. Импульсная форма представления измеренного сигнала характеризуется следующими параметрами: амплитудой, частотой, длительностью импульсов, относительным положением импульса на временной оси, комбинацией одинаковых по длительности импульсов и пауз между ними.
В зависимости от того, какой из вышеперечисленных параметров импульсов модулирует непрерывная измеряемая величина (измеряемый сигнал), которая изображена в качестве примера на рис. 8.5, а, различают следующие виды импульсной модуляции (методы преобразования непрерывной величины в импульсный код):
- амплитудная импульсная модуляция, когда по закону изменения непрерывной величины изменяется амплитуда импульсов (рис. 8.5, б);
- широтно-импульсная модуляция, при которой ширина импульсов прямо пропорциональна амплитуде измеряемой непрерывной величине (рис. 8.5, в);
- фазоимпульсная или время импульсная модуляция, когда положение импульса на временной оси отражает передаваемую информацию (рис. 8.5, г);
Рис. 8.5. Методы преобразования непрерывной величины (а) в амплитудный (б), широтный (в), времяимпульсный (г) и цифровой (д) коды
- цифровая (импульсно-кодовая модуляция), при которой аналоговый сигнал превращается в цифровой код в виде последовательности импульсов (1- единица) и пауз (0 нуль), имеющих одинаковую длительность (рис. 8.5, д).
Наиболее широкое распространение в цифровых измерительных приборах нашла цифровая (импульсно-кодовая модуляция).
Под цифровым кодированием, как упоминалось выше, понимают условное представление численного значения величины хi определенным цифровым кодом, представляющим последовательность цифр (сигналов) и пауз между ними в соответствии с принятой системой счисления.
В цифровой измерительной технике наиболее распространены десятичный, двоичный и двоично-десятичный коды.
Двоичный код близок к оптимальному по количеству элементов, используемых для представления двоичных чисел, и по времени выполнения различных логико-вычислительных операций в цифровых приборах. Двоичный код находит преимущественное применение в цифровых измерительных приборах.
Недостаток двоичного кода для использования его в цифровых измерительных приборах состоит в том, что неудобен для цифрового отсчета индикаторов, а для перехода от двоичного к десятичному коду требуются сложные дешифраторы или преобразователи кодов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.