1.分辨率
因为n位二进制定点小数的分辨率为2-n,所以n位DAC的分辨率为2-nVREF,即DAC转换标尺的最小刻度。有时也用位数n表示DAC的分辨率。
2.转换精度
转换精度也称转换误差,DAC的转换精度=±分辨率/2。
【说明】什么是分辨率?分辨率是用某种检测工具进行检测时能够分辨出来的最小单位,即度量衡的最小刻度。例如实验室无刻度托盘天平的砝码盒中的最小砝码为1 g,那么该天平的分辨率为1 g;普通直尺的分辨率是1 mm;普通跑表的分辨率是0.01 s;蔬菜市场上杆秤的分辨率是1两。自然数的分辨率是1;n位二进制定点小数的分辨率为2-n。或者说任何检测工具的检测值应为其分辨率的整数倍。精度也称误差,它与分辨率的关系是我们日常生活中经常接触到的,例如用杆秤称重时,若量值介于两刻度之间,过半就多算1两,未过半就少算这一点重量,总之称重的误差在±0.5两之间。现人民币的流通分辨率为1角,分币按
四舍五入计,其支付误差在±5分之间。
3.建立时间
建立时间是指从输入数字量发生突变开始,直到输出电压达到稳态值±转换精度的范围以内的这段时间,一般建立时间为微秒级。
【例6.2.1】某工控现场采用的都是10位A/D和D/A转换,参考电压均为10 V。①若某时刻需送往现场的电压为6.875 V,则微机提供给DAC的数字量是多少?②若某时刻微机采集数字量是1011001000,则现场的输入电压为多少?③现场的最大输入电压应限制在多少?④该控制系统的转换误差能否限制在±5 mV以内?
解:①由转换定理得输出模拟电压与参考电压之比为0.6875=0.1011B,则微机提供给 DAC的数字量是1011000000。
②解法一:当微机采集的数字量是1011001000时,由转换定理得现场的输入电压为(www.xing528.com)
0.1011001B×10=1011001B×10/27=890/128≈6.953(V)
解法二:微机采集的数字量是分辨率(2-10VREF)的整数倍,即
1011001000B×2-10×10=0.1011001B×10≈6.953(V)
③解法一:微机采集的最大数字量是1111111111,由转换定理得现场最大输入电压应限制为0.1111111111B×10=(1-2-10)×10=10-10/1024≈10-0.01=9.99(V)
解法二:微机采集的最大数字量是1111111111,为分辨率的整数倍,即
1111111111B×2-10×10=(210-1)×2-10×10 ≈9.99(V)
④因为是10位A/D和D/A转换,所以该控制系统的转换误差为
分辨率/2=2-10×10 V/2=10 V/2048≈0.004 88 V<5 mV
即该控制系统的转换误差能限制在±5 mV以内。
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