Лекция: Інформаційні процедури цифрових вимірювальних приладів
За допомогою цифрових вимірювальних приладів здійснюють такі інформаційні процедури, як дискретизація сигналів за часом, квантування сигналів за інформативним параметром і кодування квантованих сигналів.
Дискретизація аналогового сигналу полягає у періодичному, з періодом дискретності Тд, виділенні окремих миттєвих значень сигналу (рис. 1). Таким чином, дискретизований сигнал – це послідовність миттєвих значень або дискретних сигналів. Кожне виділене миттєве значення (дискрета сигналу) запам'ятовується в аналоговому запам'ятовуючому пристрої(АЗП) — дискретизаторі.
Рис.1 – Дискретизація аналогового сигналу
Вимірювана фізична величина змінюється в межах деякого діапазону значень. Цей діапазон поділяється на багато ступенів або квантів. Наприклад, якщо напруга змінюється в діапазоні від нуля до 10В, то діапазон можна поділити на 10000 квантів або ступенів по 0,001 В.
Далі кожне миттєве значення фізичної величини порівнюється (врівноважується) з сукупністю квантів (квантовою фізичною величиною, відтвореною мірою) до виконання системи нерівностей:
Компаратор або пристрій для порівняння фіксує (тобто «сигналізує») виконання системи нерівностей спеціальним сигналом. Наприклад, якщо система нерівностей виконується, сигнал на виході компаратора 1, а якщо не виконується — то 0.
Після закінчення процесу зрівноважування для вимірювальної величини Х зазначається, тобто приписується, або нижній рівень n×Dx (квантування «з недостачею»), або верхній рівень (N+1)×Dx (квантування «з надлишком»).
Число N (або (N+1)) потрібно подати у певній системі числення. Цей процес називається кодуванням квантового сигналу. Комп'ютери та цифрові прилади здійснюють обробку чисел у двійковій системі числення, у якій довільне число подається комбінацією тільки двох цифрта1.
Для візуального відображення інформації користуються звичною для людини десятковою системою числення, у якій кожне число подається комбінацією десяти цифр 0, 1, .., 9, які часто називають арабськими цифрами.