Магистерская диссертация на тему: Общий принцип работы АЦП. Метод Оvеrsаmрli. Классификация АЦП

Введение

В последние годы сформировалось совершенно новое направление в метрологии и измерительной технике - компьютерно-измерительные системы (КИС), и их разновидность, или направление развития - виртуальные (виртуальный - кажущийся) измерительные приборы (проще, виртуальные приборы). Компьютерно-измерительная система обязательно включает в себя компьютер, работающий в режиме реального масштаба времени или, как теперь принято говорить, в режиме оn-line.

В настоящее время персональные компьютеры используют не только как вычислительные средства, но и как универсальные измерительные приборы. КИС на основе персонального компьютера заменяют стандартные измерительные приборы (вольтметры, осциллографы, анализаторы спектра, генераторы и пр.) системой виртуальных приборов. Причем ряд этих приборов может быть активизирован на одном персональном компьютере одновременно.

К отличительным особенностям КИС по сравнению с микропроцессорными приборами относятся:

- обширный фонд стандартных прикладных компьютерных программ, доступных для оператора, позволяющий решать широкий круг прикладных задач измерений (исследование и обработка сигналов, сбор данных с датчиков и т.д.);

- возможность оперативной передачи данных исследований и измерений по локальным и глобальным компьютерным сетям;

- возможность использования внутренней и внешней памяти большой ёмкости, а также составления компьютерных программ для решения конкретных измерительных задач;

- возможность оперативного использования различных устройств документирования результатов измерений.

В данном ДП 230101.08.73.11 ПЗ продемонстрирован пример такой КИС, реализующейся через USB порт, и преобразующая аналоговые входные сигналы в цифровые данные для виртуальных измерительных приборов: цифрового вольтметра, осциллографа, регистратора медленно изменяющихся процессов с записью информации в дисковый файл. Приставка не требует отдельного источника питания, получая его от порта USB, а малое число элементов позволило сделать её очень компактной.

Оглавление

- Введение

- Общий принцип работы АЦП

- Метод Oversampli

- Классификация АЦП

- Квантование амплитуды аналогового сигнала, разрядность АЦП

- Принцип работы интерфейса USB

- Обзор архитектуры USB-порта

- Протокол передачи данных USB-порта

- Драйвер D2XX

- Функциональная схема АЦП с интерфейсом USB

- Электрическая схема АЦП с интерфейсом USB

- Выбор микросхем для реализации USB

- Выбор микросхем для реализации АЦП

- Реализация входа АЦП на базе операционного усилителя

- Описание и принцип работы устройства ввода аналоговой информации

- Технические характеристики

- Описание работы устройства ввода аналоговой информации

- Конструктивный расчет печатной платы

- Технология изготовления печатной платы

- Смета затрат на устройство ввода аналоговой информации

- Материалы и комплектующие

- Затраты на адаптацию

- Общепроизводственные затраты

- Нематериальные активы

- Коммерческие расходы

- Экономическая эффективность разработки Заключение

- Список информационных источников

Заключение

В данном ДП 230101.08.73.11 ПЗ рассматривается пример КИС имеющий интерфейс USВ. Интерфейс USВ выбран неслучайно, так как это наиболее распространенный порт на современных платформах, также USВ-порт выбран из-за большой скорости передачи данных. Современные платформы имеют от 2 до 6 USВ-розеток. Для реализации USВ-интерфейса была выбрана микросхема FТ232ВМ, которая полностью реализует USВ-интерфейс, хотя это довольно сложный интерфейс и его реализация до недавнего времени была очень сложна.

Большинство фирм-производителей изготавливают подобные КИС с использованием программируемых контроллеров, однако в данном курсовом проекте была использована АЦП микросхема АD7495АR, которая заметно увеличила быстродействие схемы.

В дальнейшем для увеличения диапазона исследуемых сигналов планируется установить аттенюатор (делитель напряжения), что позволит исследовать сигналы большей амплитуды.

Список информационных источников