Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

ленная тем, что бесконечное множество значений измеряемой вели­ чины отражается лишь ограниченным количеством показаний ЦИІІ. Возникновение погрешности дискретностиуиллюстрирует рис. 272, а;

Иногда возникает необходимость восстанавливать все значения непрерывной измеряемой величины по ряду измеренных мгновенных значений. Практически это удается сделать всегда с погрешностью, носящей название погрешности интерполяции.

Известны различные способы восстановления непрерывного сигнала. Часто применяемый способ восстановления — линейная интерполяция, при которой исходная функция восстанавливается по полученным дискретным значениям — ординатам A t , л2 ,..., А п (рис. 272, б) с помощью отрезков прямой линии, соеди­ няющих вершины соседних ординат. Очевидно, точность интерполяции без учета других погрешностей зависит от формы кривой измеряемой величины и числа

измерений.

359

Если ЦИП или АЦП предназначаются для получения результатов измерений, по которым будут восстанавливаться все промежуточные непрерывные значения измеряемой величины, то быстродействие таких приборов іі преобразователей выбирается с учетом допустимой погрешности интерполяции и характера из­ менения измеряемой величины.

При дискретизации во времени с постоянным шагом получается избыточ­ ность результатов измерений, т. е. ряд результатов измерений может быть исключен без потери информации. Например, результат А2 на рис. 272, б является излишним. Известно несколько способов сокращения избыточности результатов измерений, например, путем неравномерной дискретизации непрерывных сигна­ лов и др.

Системы счисления, коды. В ЦИВГ измеряемая величина преобра­ зуется в код, т. е. кодируется. Кодирование может производиться с использованием определенной системы счисления, хотя выбор комбинаций кода может быть выполнен и без применения систем счисления.

В привычной для нас десятичной системе счисления любое целое число N может быть представлено в виде:

Для упрощения записи обычно пишут только значения коэффи­ циентов (символов) кь располагая их слева направо по убывающим номерам. При такой записи положение коэффициента определяет его принадлежность к определенному разряду, т. е. определяет его «вес».

Любое число N можно выразить также в двоичной системе:

т. е. в упрощенном виде число 902 в двоичной системе равно 111000110. Наиболее простая система счисления — единичная, в которой имеется один символ (одна цифра 1), при помощи которой можно вы­

разить любое число следующим образом.

360

Число в десятичной системе счисления 1 2 3 5. Число в единичной системе счисления 1, 11 111 11111.

Находят применение комбинации систем счисления, например дво­ ично-десятичная система строится на сочетании признаков двоичной и десятичной систем. Расположение десятичных разрядов сохраня­ ется, но цифра каждого десятичного разряда изображается в двоич­ ной системе.

Число 902 в двоично-десятичной системе:

Запись чисел в двоично-десятичной системе требует четкого раз­ граничения десятичных разрядов.

При физической реализации кодов каждому символу используе­ мой системы счисления должен соответствовать свой физический эле­ мент кода.

В зависимости от очередности передачи элементов кода все коды можно разделить на последовательные и параллельные. У последо­ вательного кода элементы кода передаются последовательно во вре­ мени, причем могут передаваться по одному каналу. У параллель­ ного кода элементы кода передаются одновременно по различным каналам.

Если образовывать последовательный код импульсами постоян­ ного тока и считать, что символу «1» двоичной системы счисления соответствует наличие импульса, а символу «0» соответствует отсут­ ствие импульса, то число 902 в двоичной системе счисления имеет

ичным кодом.

Па рис. 273, б показан последовательный код в виде импульсов тока, представляющий число 902 в единичной системе счисления. Такой код носит название число-импульсный код или единичный код; он более громоздок, чем двоичный, однако находит применение в тех случаях, когда измеряемая величина простыми средствами пре­ образуется в этот код. Достоинство этого кода также в простоте сум­ мирования импульсов кода.

Находит применение единичный позиционный код, при исполь­ зовании которого число выражается положением (порядковым номе­ ром) элемента кода на оси времени (последовательный код) или номе­ ром канала с элементом кода (параллельный код). На рис. 273, в

представлен последовательный единичный позиционный код числа

902.

При использовании десятичной системы счисления для образова­ ния кода требуется десять различных импульсов, например, разли­ чающихся амплитудой. Такой код не применяется, так как для обра­ зования и передачи этого кода требуется сложная аппаратура. В то время как для образования и переработки двоичного и единичного

кодов могут быть использованы простые, так называемые двоичные элементы, имеющие два устойчивых состояния (§ 49). Поэтому практи­ чески получил применение единично-десятичный код, в котором для передачи значения десятичного разряда требуется десять элемен­

б) \А

Двоичный код более компактен (экономичен), чем единично-деся­ тичный. Однако двоичный код менее удобен для управления отсчетным устройством по десятичной системе счисления. Поэтому в ЦИП находит применение двоично-десятичный код, у которого для пере­ дачи одного десятичного разряда имеется четыре элемента кода с «весами» 1, 2, 4, 8. Этот код более удобен для управления отсчетным устройством, чем двоичный, и мало отличается от двоичного

362