Погрешности измерений.
БИС К572ПВ4 выдает нам восьми битовый код. Для того чтобы закодировать канал от датчиков нам необходимо 2 бита (22 = 4 канала можем закодировать). Эти два бита мы вставляем в передаваемый байт как два старших бита (7-ой и 8-ой): 00 – данные с датчика температуры; 01 – с датчика влажности; 10 - с датчика освещенности; 11 –с датчика давления. Оставшихся шесть бит в передаваемом байте и составляют непосредственно информацию с датчика, преобразованную АЦП в цифровой код. Так как АЦП выдает информацию в восьмибитовом варианте, то мы откидываем два старших бита и как результат уменьшается точность из-за возникшей погрешности измерений.
Абсолютная погрешность из-за двух отнятых бит составляет 112 = 3.
АЦП имеет входными параметрами каналов Uвхi в диапазоне от 0 до +2,5В, а на выходе – 8 бит.
Для того, чтобы погрешность была минимальной нам надо чтобы в результате всегда был задействован старший бит. То есть на выходе мы должны получать код в диапазоне от 28 до (29-1-3), т. е. от 128 до 252. В этом интервале значений относительная погрешность измерений составит от 3/252 до 3/128, т. е. от 1,19 до 2,34 % от истинного значения. А это вполне допустимая погрешность.
Соответственно, чтобы получать код в диапазоне от 128 до 252 на вход АЦП должны приходить значения аналоговых сигналов в диапазоне от 2,5 * 128 / 255 = 1,255 до 2,5 * 252 / 255 = 2, 471 В.
Наши схемы датчиков позволяют откалибровать схемы в данный диапазон напряжений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе разработано устройство контроля параметров окружающей среды (температуры, освещенности, влажности, давления).
Была полностью разработана схема сопряжения датчиков с ЭВМ. Однако, как видно из принципиальной схемы, не составляет труда расширить схему, чтобы она воспринимала большее количество источников или была более точной (или передавала данные с большей скоростью).
Из внимательного рассмотрения вышеизложенного материала можно видеть, что схема наша не лишена недостатков. Вот лишь некоторые из них:
1. В устройстве применены датчики зарубежных производителей.
2. Датчики и преобразователи требуют стабилизированного напряжения питания. В то же время в схеме отсутствует стабилизатор напряжения, что предъявляет повышенные требования к источнику питания.
3. Отсутствие контроля ошибок.
В то же время схема обладает и некоторыми (скромными) достоинствами:
1. Доступность элементной базы – схема составлена в основном из широко распространенных отечественных микросхем и радиодеталей.
2. Простота конструкции и дешевизна.
3. Малое энергопотребление значительно расширяет сферу применения данного устройства.
4. Простота калибровки. Калибровка может быть произведена как на аппаратном, так и на программном уровне, причем во втором случае настройка существенно упрощается.
Однако, несмотря на недостатки, схема несомненно может найти применение в агропромышленном комплексе, как в крупных тепличных хозяйствах, так и в малых подсобных теплицах.
Разработанное устройство обладает следующими характеристиками:
· Число контролируемых каналов от датчиков – 4;
· Разрядность данных, поступающих от датчиков – 6 двоичных разрядов;
· Интерфейс сопряжения с ЭВМ – типа RS-232;
· Скорость передачи данных компьютеру – 2400 бит/с;
· Генерация бита четности – отсутствует.