Компьютеры и автоматизированные системы управления используют АЦП для сбора и обработки данных.
Что такое аналого цифровые преобразователи сигналов, что они могут
АЦП — это приборы, которые копируют аналоговые сигналы (меняющиеся плавно), превращая их в цифровые данные. Затем их легко обрабатывать на компьютерах, записывать на носители или отображать на экранах. Но никакой контроллер не может работать непосредственно с аналоговым сигналом, в том числе и с токовым сигналом, поступающим из датчиков. Поэтому многие микроконтроллеры содержат интегрированные АЦП.
Помимо встроенных сигналов существуют дискретные интегральные
Процессоры и микроконтроллеры, благодаря АЦП могут:
- записывать и воспроизводить звук — микрофоны лишь улавливают аналоговые звуковые колебания, которые затем преобразуются в цифровой формат для записи на носители или передачи по сети;
- обрабатывать изображения и видео — видеокамеры только фиксируют аналоговый свет, который затем преобразуется в цифровые данные для формирования изображений и видео;
- измерять физические величины — датчики температуры, давления, влажности и другие генерируют аналоговые сигналы, которые АЦП преобразуют в цифровые значения для контроля или дальнейшей обработки;
- работать с медицинским оборудованием — ЭКГ, УЗИ и другие медицинские приборы используют АЦП для преобразования биологических сигналов в цифровой формат для анализа и диагностики;
- управлять промышленными процессами — автоматизированные системы управления используют АЦП для сбора данных с датчиков и принятия решений на основе полученных данных.
Полученные с помощью АЦП числовые значения затем могут быть обработаны, проанализированы, сохранены, затем переданы цифровыми устройствами, такими как компьютеры, микроконтроллеры, смартфоны и многие другие.
Как происходит преобразование в АЦП
Процесс
- Сэмплирование (дискретизация) — аналоговый сигнал сравнивается со ступенчато возрастающим напряжением через равные промежутки времени. Частота, «ступенек» для сэмплирования, называется частотой дискретизации. Чем она выше и больше градаций (число «ступенек» в 1 сэмпле), тем точнее будет представлен исходный аналоговый сигнал. Причем эта частота должна быть в несколько раз выше максимальной частоты исходного сигнала.
- Квантование — каждое полученное в результате сэмплирования значение аналогового сигнала округляется до ближайшего дискретного уровня. Количество таких уровней определяется разрядностью АЦП. Чем она выше, тем точнее будет представлено значение аналогового сигнала.
- Кодирование — каждому квантованному уровню присваивается уникальный двоичный код, который и является цифровым представлением исходного аналогового сигнала.
Где купить аналого-цифровые преобразователи
В