Hst 4 Mechanica

Hst 6 Elektronische systemen
les b Binair rekenen
In een verwerker zit vaak een AD-omzetter. Dit is een apparaat dat het analoge signaal (een
willekeurige spanning) omzet in een binair getal (dwz nullen en enen).
Eerst moeten we binair leren rekenen. 853 betekent in ons decimale getallenstelsel: 8·10² +
5·101 +3·100. Wij werken dus met machten van 10. Bij binair werken we met machten van 2.
Voorbeeld: 1101 = 1·2³ + 1·2² + 0·21 + 1·20 Dit is in ons getallenstelsel: 13
Hoeveel is 119 in binaire stelsel?
Oplossing: maak vast een aantal vakjes aan:
Totdat je bij een vakje komt hoger dan het
getal 119. In 64 zet je een 1 neer. Je houdt dan 119 -64 = 55 over.
In 32 zet je ook een 1 neer: je houdt dan 55-32 = 23 over
in 16 ook een 1: 23-16 = 7.
in 8 dus een nul!
in 4 een 1, in 2 een 1 en in 1 een 1. antwoord: 1110111
Een 3-bits AD-omzetter zet het analoge signaal om in een binair getal van 3 cijfers.
Het aantal mogelijke getallen op de uitgang is dan: 2³ = 8.
Stel dat de maximale ingangsspanning 5,0 V is dan is de resolutie van de AD-omzetter = max
spanning/aantal stapjes = 5,0V/8 = 0,625 V.
Als de resolutie klein is, dan is het apparaat heel nauwkeurig. Deze resolutie is niet zo best.
Kijk maar: van 0 tot 0,625 V staat op de uitgang het getal 000. Van 0,625 tot 1,25 V staat op
de uitgang het getal 001. enz.
Concreet: het apparaat kan geen onderscheid maken tussen 0,7 en 0,8 V beiden leveren het
getal 001 op.
Bij een AD-omzetter is ook conversietijd van belang. Dat is de denktijd. In die tijd kan niet
een nieuwe meting gedaan worden. Vervolgens is bemonsteringsfrequentie van belang: hoe
vaak per seconde de AD-omzetter de ingang moet aflezen.
Stel dat de conversietijd 0,50 s is, dan kan nooit een bemonsteringsfrequentie van 400 Hz
gehaald worden. Hooguit 2,0 Hz.
Tenslotte het woord: systeemresolutie.
Meestal werkt een AD-omzetter in
combinatie met een sensor. Voor een
sensor kennen we het begrip:
gevoeligheid. Voor een AD: resolutie.
Samen wordt dat systeem resolutie: dwz
hoeveel de gemeten grootheid
(bijvoorbeeld °C) moet veranderen
voordat de uitgang van de AD 1 stap verandert.
systeemresolutie =
resolutie AD
gevoeligheid sensor