A/D - teknik for alle

Der er mange muligheder for at tilpasse A/D - convertere til specielle måleopgaver, som ikke umiddelbart fremgår af specifikationerne. Man behøver ikke at være elektroniktekniker for at udnytte disse nye muligheder. Her vises hvordan A/D - konvertere med enkle midler kan bruges på helt nye måder.

Flere af disse metoder kræver, at der monteres nogle simple kredsløb før converternes indgange. På nogle A/D - kort findes der "prototype area", hvor tilpasningskredløb kan placeres, men i de fleste tilfælde er et eksternt terminalkort nok den bedste løsning. Se f. eks. terminalkort med område for tilpasningskredsløb i kapitlet: "Inpput- og outputkort" (Se kap. 6 side 13)

 

Tilpasningsmuligheder:

* Tilpasning af måleområde

* Strømmåling

* Modstandsmåling

* Måling på AC-signaler

Tilpasning af måleområde

Når den maksimale værdi af signalspændingen : VS er højere end A/D-konverterens måleoråde, RS kan der bruges en "spændingsdeler" med 2 modstande.

Normalt kan man antage, at indgangsmodstanden i A/D-kredsløbet er meget større end R2, men da det gerne er praktisk at kende den omtrentlige værdi af modstanden set fra den eksterne side, er det nærliggende at vælge R1 og beregne R2

Hertil bruges formlen:

 

 

Strømmåling

Nogle af A/D - kortene er specifikt beregnet til strømmåling (f. eks 4-20 mA), men ethvert A/D - kort kan naturligvis bruges til strømmåling, hvis der bruges en "shunt"-modstand. : RS

Her beregnes RS af: RS= VM / IS ,

hvor IS er den strøm, der måles

 

 

Modstandsmåling

Den sædvanlige metode består i at sende en konstant strøm igennem den ukendte modstand RX. I mangel af en egentlig konstantstrømsgenerator kan den viste kobling benyttes. Her tilføres en konstant spænding på terminalen VS, som gennem den kendte seriemodstand RS sender en strøm gennem RX og VM måles så med en kanal på A/D - konverteren.

RX fås så af formlen

 

Måling på AC-signaler

Et klassisk problem ved måling på AC-signaler består i at bestemme samplefrekvensen - d.v.s. antallet af målinger pr. sek.

For at kunne gengive AC-signalet korrekt, er det vigtigt at samplefrekvensen er væsentlig højere end frekvensen af målesignalet. Figuren illustrerer hvad der sker, hvis denne regel ikke overholdes.

På øverste linje er markeret hvornår måling finder sted på et sinus-formet AC-signal. Som det ses, vil de spændinger som registreres på denne måde kunne fortolkes som et signal. Der er vist med den grønne stiplede lunje. Beregninger vil vise, at dette signal vil være sinusformet og have en frekens, der er forskellem mellem sampling-frekvens og AC-signalets frekvens.

F. eks vil man ved måling af et 80 KHz AC-signal med samplefrekvensen 100KHz aflæse værdier, der hvis de vises grafisk vil ses som et AC-signal på 20 KHz. For at undgå dette fænomen bør samplefrekvensen som tommelfingerregel typisk være 10 gange højere end AC-signalets frekvens og denuden bør der anvendes et lavpasfilter på indgangen, så frekvenskomponener, der kommer i nærheden af samplefrekvensen bliver undertrykt.