Ацп что это такое в автомобиле

Каналы АЦП

Добро пожаловать на ChipTuner Forum.

Опции темы

syetra

АЦП – аналого-цифровой преобразователь.
Все аналоговые сигналы – напряжение от датчиков температуры, положения дроссельной заслонки, остаточного содержания кислорода в отработанных газах, расхода воздуха, для обработки программой управления двигателем должны быть переведены в цифровой вид. Напряжение АЦП есть напряжение от датчиков на входе микросхемы – АЦП. Диапазон входного напряжения АЦП обычно от 0 В до +5 В. Большинство сигналов датчиков лежит в этом диапазоне, это например напряжение от ДМРВ, ДПДЗ, ДТОЖ.
Однако напряжение питания контроллера больше 5 вольт, а именно от 8 до 16 и более в случае поломки генератора, и в этих условиях необходимо сохранить приемлемую работу двигателя. Это в первую очередь изменение времени открытия форсунок и времени накопления катушкой зажигания энергии для формирования искры. Эти калибровки заложены в программе контролера, напряжение питания делится например на 4, и вместо 16 вольт на входе АЦП получаем 4. На «4» я примерно написал, на сколько на самом деле делится в Микасе7.1 например – не помню. Так вот, получили на входе АЦП 4 вольта. Но для диагностического сканера в графе «напряжение бортовой сети» мы прочитаем 16 вольт. Ну во первых есть протокол, где на запрос оборотов двигателя контроллер высылает один байт, а программа диагностики должна этот байт на что-то умножить, с чем-то сложить и получится число оборотов в десятичном виде. Так и показания АЦП и напряжение могут совпадать, а могут отличаться. Иногда это удобно.

Источник

Что такое ацп в автодиагностике

Вот нашел полезную информацию по типовым параметрам. Сделана по сути как заметка для себя.

Для многих начинающих диагностов и простых автолюбителей, которым интересна тема диагностики будет полезна информация о типичных параметрах двигателей. Поскольку наиболее распространенные и простые в ремонте двигатели автомобилей ВАЗ, то и начнем именно с них. На что в первую очередь надо обратить внимание при анализе параметров работы двигателя? 1. Двигатель остановлен. 1.1 Датчики температуры охлаждающей жидкости и воздуха (если есть). Проверяется температура на предмет соответствия показаний реальной температуре двигателя и воздуха. Проверку лучше производить с помощью бесконтактного термометра. К слову сказать, одни из самых надежных в системе впрыска двигателей ВАЗ – это датчики температуры.

1.3 Канал АЦП ДМРВ в режиме покоя: 0.996/1.016 В — нормально, до 1.035 В еще приемлемо, все что выше уже повод задуматься о замене датчика массового расхода воздуха. Системы впрыска, оснащенные обратной связью по датчику кислорода способны скорректировать до некоторой степени неверные показания ДМРВ, но всему есть предел, поэтому не стоит тянуть с заменой этого датчика, если он уже изношен.

2. Двигатель работает на холостом ходу.

2.1 Обороты холостого хода. Обычно это – 800 – 850 об/мин при полностью прогретом двигателе. Значение количества оборотов на холостом ходу зависят от температуры двигателя и задаются в программе управления двигателем.

2.2 Массовый расход воздуха. Для 8ми клапанных двигателей типичное значение составляет 8-10 кг/ч, для 16ти клапанных – 7 – 9,5 кг/час при полностью прогретом двигателе на холостом ходу. Для ЭБУ М73 эти значения несколько больше в связи с конструктивной особенностью.

2.3 Длительность времени впрыска. Для фазированного впрыска типичное значение составляет 3,3 – 4,1 мсек. Для одновременного – 2,1 – 2,4 мсек. Собственно не так важно само время впрыска, как его коррекция.

2.4 Коэффициент коррекции времени впрыска. Зависит от множества факторов. Это тема для отдельной статьи, здесь только стоит упомянуть, что чем ближе к 1,000 тем лучше. Больше 1,000 – значит смесь дополнительно обогащается, меньше 1,000 значит обедняется.

2.5 Мультипликативная и аддитивная составляющая коррекции самообучением. Типичное значение мультипликатива 1 +/-0,2. Аддитив измеряется в процентах и должен быть на исправной системе не более +/- 5%.

2.6 При наличии признака работы двигателя в зоне регулировки по сигналу датчика кислорода последний должен рисовать красивую синусоиду от 0,1 до 0,8 В.

Коды АЦП

Параметры кодов АЦП относятся к аналоговым датчикам системы управления:

Физически, коды АЦП отражают напряжение, которое выдает датчик. Как правило, эти параметры используются для проверки цепей датчиков. Если возникают коды неисправности, связанные с низким или высоким уровнем сигнала такого датчика, то система управления работает по резервным режимам. При этом значение параметра, относящегося к этому датчику, выбирается либо из аварийной таблицы, либо рассчитывает по заданным формулам, например, температура охлаждающей жидкости при неисправном датчике температуры увеличивается по времени работы двигателя.

Если, при физическом изменении параметра, измеряемого датчиком, код АЦП остается величиной постоянной, то электрическая цепь подключения датчика неработоспособна.

Величины АЦП являются безразмерной величиной, но для пользователя в тестерах-сканерах их приводят к напряжению, которое выдает конкретный датчик.

Поэтому, используя код АЦП, например, с датчика L-зонд можно более наглядно оценивать работу в системе контура обратной связи по поддержанию стехиометрического состава смеси. Если датчик L-зонд неработоспособен, то код АЦП находится в диапазоне 0,4-0,7В.

Значение кода АЦП (выходное напряжение) с датчика положения дросселя может указать нижнюю границу, при котором система определяет ошибку датчика. Положению дроссельной заслонки равному нулю соответствует напряжение с датчика 0.52 В.

При включенном зажигании выходное напряжение с датчика массового расхода (код АЦП) должно равняться 1,00В.

Датчик температуры, датчик положения дроссельной заслонки, датчик массового расхода питаются напряжением 5,00В, которое выдает блок управления. Если блок управления выдает нестабильное напряжение, то показания датчиков будут меняться и поведение системы в этом случае непредсказуемо.

Оптимальная работа автомобильного двигателя зависит от многих параметров и устройств. Для обеспечения нормальной работоспособности моторы ВАЗ оснащаются различными датчиками, предназначенными для выполнения разных функций. Что нужно знать о диагностики и замене контроллеров и каковы параметры датчиков инжекторных двигателей ВАЗ таблица представлена в этой статье.

Позвонил товарищ с этой проблемой. Периодический плохой запуск, не держит обороты пока не проедешь какое-то время, иногда без открытия дросселя вообще не запускается, глохнет при переходе в нейтраль. Я сразу выдал предположение что это либо дмрв, либо он же + датчик скорости. Настал день «диагностики». Подключился, посмотрел на показания ацп дмрв, когда неисправность проявилась и без сомнений приговорил его. Дал товарищу свой запасной дмрв, чтобы окончательно убедиться в неисправности. Он покатался с неделю на нем, сказал что все окнорм, поставил новый и готов мне отдать мой. Сделал ему сбор и инициализацию и он уехал. На следующее утро завестись он не смог без подгазовки, обороты не держит, динамика околонулевая, после непродолжительного движения все более менее приходит в норму, в общем все как и было… Как потом выяснилось с моим дмрв тоже пару раз было такое, но он списал это на что-то другое.. Настал день диагностики, часть 2. Что было проверено(при активной неисправности): 1. Разьем дмрв. +12 есть при зажигании и запуске. +5 есть при зажигании и запуске. Сопротивление на массовом проводе менее 1 Ом. Показания на сигнальном проводе 1.001 — 1.007 в. Показания на сигнальном проводе при отключенном разъеме и включенном зажигании

5.6 кОм. 2. Показания ацп дмрв на ноге контроллера, 1.001 — 1.007 при включенном зажигании, по диагностике такие же показания. При попытке запуска показания на контроллере

1.060, по диагностике 0.8хх — 0.9хх. 3. Снял контроллер, снизу платы незначительные следы окисления. Явно конденсат. Почистил от видимых окислений. Изменений никаких. 4. Подкинули мой м73 прошит под один дк компетентным человеком, двигатель у меня такой же. Изменений никаких. 5. Питание и импульсы на форсах присутствуют. 6. Питание и импульсы на мз присутствуют. 7. Сопротивление между массой эбу и кузовом менее 3 Ом при зажигании и попытке запуска. 8. От стартера максимально удалены все жгуты проводов. 9. Дпкв рабочий. При попытке запуска по диагностике видны обороты. 10. Дпрв рабочий. На холостых 4+ мс длительность импульса. 11. Давление топлива проверено органолептическим методом )) 12. Плавание ацп других датчиков отсутствует как при зажигании, так и запуске. 13. Все показания датчиков, когда неисправности нет, более чем в норме. положение рхх, расход воздуха, температура воздуха и ож, желаемый расход воздуха, синусоида и пики показаний дк, параметр нагрузки. Вообще абсолютно все.

Далее я перечислю показания по диагностике, которые у меня вызвали вопросы во время активной неисправности (двигатель прогрет полностью): 1. Температура впускаемого воздуха 67. На улице не более 18, капот открыт. 2. Сигнал единственного дк неадекватен. Рваная синусоида, иногда график залипает вверху, либо внизу. 3. Желаемый расход воздуха под 40 кг/час, при этом мрв 8. Обороты

1000. Также в этот момент по графику видна синхронность между показаниями желаемого расхода и позицией рхх, график рхх 100-140 в этот момент. 4. Во время неисправности, если сразу после запуска отпустить педаль, мрв падает до 6 кг/час и двигатель разумеется глохнет. Также присутствует устойчивый запал бенза из выхлопной.

При всем этом, следующий запуск может пройти идеально и абсолютно все показания будут в норме. Тут наши полномочия все (с).

Особенности, диагностика и замена элементов систем впрыска на ВАЗовских авто

Ниже рассмотрим основные контроллеры!

Холла

Есть несколько вариантов, как можно проверить датчик Холла ВАЗ:

Процедура замены выполняется следующим образом (процесс описан на примере модели 2107):

Скорости

О выходе из строя данного регулятора могут сообщить такие симптомы:

Уровня топлива

Датчик уровня топлива ВАЗ или ДУТ используется для обозначения оставшегося объема бензина в топливном баке. Причем сам датчик уровня топлива установлен в одном корпусе с бензонасосом. При его неисправности показания на приборной панели могут быть неточными.

Замена делается так (на примере модели 2110):

Фотогалерея «Меняем ДУТ своими руками»

Холостого хода

Если датчик холостого хода на ВАЗ выходит из строя, это чревато такими проблемами:

Как проверить ДМРВ на исправность

Имеется несколько основных методик проверки датчика массового расхода воздуха, которые позволяют убедиться в его неисправности.

Проверка ДМРВ в движении

Самый простой способ диагностики расходомера – это анализ работы двигателя при принудительном отключении датчика. Проверка происходит следующим образом:

Крайне не рекомендуется долго эксплуатировать автомобиль с отключенным ДМРВ.

Проверка ДМРВ мультиметром

Диагностировать проблему с датчиком можно при помощи мультиметра. Для этого необходимо сперва разобраться с конструкцией устройства и его «распиновкой», то есть распайкой проводов по плате. Из датчика массового расхода воздуха выходит 4 провода. В зависимости от модели ДМРВ и производителя, их цвета могут различаться, но в большинстве случаев они следующие:

Для проверки датчика массового расхода воздуха мультиметр необходимо выставить в режим измерения постоянного напряжения и установить предел до 2 Вольт. Далее потребуется включить зажигание, но не заводить мотор. Когда это будет сделано, подключите красный щуп мультиметра к входу сигнала датчика (желтому проводу), а черный щуп к заземлению (зеленому проводу). Сделать это можно не «оголяя» провода, просунув щупы диагностического устройства сквозь резиновый уплотнитель разъема.

По результатам измерения можно сделать выводы о состоянии датчика:

Некоторые современные бортовые компьютеры позволяют смотреть напряжение на датчике массового расхода воздуха. В таких ситуациях можно обойтись без мультиметра.

Визуальный осмотр ДМРВ

Опытные автомобилисты могут определить неисправность датчика массового расхода воздуха по его внешнему виду. Первым делом необходимо снять ДМРВ, а далее его внимательно осмотреть. Признаками неисправности является попадание жидкости в воздушный патрубок и датчик ДМРВ (или наличие механических повреждений).

Чаще всего жидкость может оказаться в датчике по следующим причинам:

Самым простым и надежным способом диагностировки проблем с датчиком массового расхода воздуха является его замена на рабочее устройство. Например, можно снять подходящий рабочий датчик с другого автомобиля, установить его и убедиться, что стабилизировалась работа двигателя. В такой ситуации можно сразу идти покупать новый датчик без диагностики его мультиметром или другими способами.

Проверка ДМРВ мультиметром

1. Проверяем напряжение на колодке ДМРВ:

Напряжение на выводе №2 должно быть не меньше 12 В, а на выводе №4 около 5 В. Если показания прибора отличаются, значит разряжен аккумулятор, неисправна цепь питания или ЭБУ.

2. Проверяем ДМРВ Bosch на Лада Приора и Калина 1 (с артикулами: 0 280 218 004, 0 280 218 037, 0 280 218 116):

Сравните показания прибора с таблицей:

Проверка ДМРВ также показана на видео:

Еще один способ проверить ДМРВ — заменить его на заведомо исправный.

А вы сталкивались с неисправностью ДМРВ? Если датчик массового расхода воздуха оказался исправным, а в работе двигателя наблюдаются проблемы, читайте «Почему троит, дергается, плохо тянет двигатель» и «Почему плавают обороты».

Ключевые слова: датчики lada xray | датчики лада веста | датчики лада ларгус | датчики лада гранта | датчики лада калина | датчики лада приора | датчики 4х4 | ЭСУД Лада Веста | ЭСУД Lada XRAY | ЭСУД Лада Ларгус | ЭСУД Лада Гранта | ЭСУД Лада Калина | ЭСУД Лада Приора | ЭСУД 4х4 | датчики нива | эсуд нива | универсальная статья

Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter..

Источник

Что такое ацп двигателя

Что такое ацп датчиков ваз

Здесь описанны датчики и исполнительные механизмы применяемые в ЭСУД.Кратко описан принцип действия и методы проверки, без применения спец. и диагностического оборудования, если это возможно.Доступные каждому, кто имеет мультиметр иили БК.

1. ДМРВ На автомобилях семейства ВАЗ-2110 устанавливаются датчики массового расхода воздуха термоанемометрического типа.

2. Датчик кислорода(ДК) или Лямбда-Зонд.

4. Датчик положения дроссельной заслонки(ДПДЗ)

Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подаётся плюс напряжения питания (5 В), а другой конец соединен с массой.С третьего вывода потенциометра(от ползунка) идёт выходной сигнал к контроллеру.Когда дроссельная заслонка поворачивается(от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика.При закрытой дроссельной заслонки оно ниже 0.7 В.Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растёт и при полностью открытой заслонки должно быть более 4 В.Отслеживая выходное напряжение датчика контроллер корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки(т.е. по вашему желанию).Датчик положения дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, т.к. контроллер самостоятельно определяет минимальное напряжение датчика и принимает его за нулевую отметку.
К сожалению без применения осциллографа не возможно определить состояние датчика, но можно хотя-бы проверить функционирование датчика.
При плавном нажатии на педаль газа, на БК должно меняться процентное открытие заслонки(0% открытия-1%-2%-3% и так далее), а при измерении напряжения на разъёме датчика, между контактами 1(масса датчика) и 2(сигнал ДПДЗ), напряжение должно меняться плавно без скачков.Если на БК происходит перескакивание % открытия(1%-2%-8%-3%), а на мультиметре просходят скачки напряжения, стоит задуматься о его замене…

5. Датчик положения коленчатого вала(ДПКВ)
ДПКВ, самый важный датчик ЭСУД.Система управления может функционировать без любого датчика, кроме ДПКВ.Если он неисправен двигатель не запустится.

ДПКВ подаёт в контроллер сигнал частоты вращения и положения коленчатого вала.Этот сигнал представляет собой серию повторяющихся электрических импульсов напряжения, генерируемых датчиком при вращении коленчатого вала.На базе этих импульсов контроллер управляет форсунками и системой зажигания.

6. Датчик скорости автомобиля(ДС)

8. Датчик детонации(ДД)

9. Датчик неровной дороги(ДНД)

1. Регулятор холостого хода(РХХ)

и представляет собой шаговый двигатель с двумя обмотками.При подаче импульса на одну из них игла делает один шаг вперед, на другую — шаг назад.Через червячную передачу вращение двигателя преобразуется в поступательное движение штока.Конусная часть штока располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулировки холостого хода двигателя.Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала контроллера.Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, дозируя количество воздуха, подаваемого в обход закрытой дроссельной заслонки.В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора положение соответствует «0» шагов), конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки.При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла.Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов.
Проверяется РХХ замером сопротивления обмоток.На выводах AB и CD.Сопротивление каждой обмотки должно быть в пределах 51 +- 2 Ом.Но такая проверка не может полностью судить о пригодности регулятора.Из-за возможной механической проблемы.Проверять подвижность штока, прилагая к нему усили недопустимо, это может вывести его из строя.

2. Регулятор давления топлива(РДТ)

Регулятор давления расположен на рампе форсунок, служит для регулирования давления топлива в рампе, в зависимости от нагрузки на двигатель.При включенном зажигании, неработающем двигателе и работающем ЭБН регулятор поддерживает давление в топливной рампе в пределах от 2,8 до 3,2 кгс/см2,а излишки сливает в «обратку»(в системах с двигателем объемом 1,6 литра нет «обратки», РДТ находится в баке, на бензонасосе и поддерживает давление в топливной магистрали 3,8 кгс/см2).На ХХ давление может снижаться до 2,3 кгс/м2.

3. Клапан продувки адсорбера(КПА)

4. Бензонасос
Модуль бензонасоса на автомобиле семейства ВАЗ-2110 погружного типа и расположен в баке.
Сам бензонасос турбинного типа. С его помощью в топливной системе создаётся давление не мение 2.8 кгсм, а излишки давления, через РДТ, стравливаются через «обратку» в бак(на новых системах с объёмом 1.6 литра, применяется бензонасос со встроеным регулятором давления.Слив излишков происходит прям в баке, а топливная рампа не имеет «обратки», а давление в системе 3.8кгсм).
Основными параметрами для контроля являются:Давление в «стенку»(не менее 5 атм);Производительность(не мение 50-60 лчас) и ток в цепи электропитания бензонасоса(не более 6,5 А).Для измерения давления в системе применяется топливный манометр, который имеется не у всех.По-этому описание проверки излогать не целесообразно.
Так-же на модуле установлен ДУТ(датчик указателя топлива).Предстовляющий из себя простой реастат, который изменяет напряжение в зависимости от количества топлива в баке.

5. СО-потенциометр
СО-потенциометр представляет из себя переменный резистор. С помощью которого регулируется состав смеси на ХХ(обедняется или обогощается) для обеспечения экологических норм.Устанавливался на автомобили без неитрализатора.Распологался в салоне на боковом экране центральной консоли у ног водителя.В последствии был устранён, всвязи с появлением возможности регулировки с диагностического оборудования.

6. Форсунка
Форсунка представляет из себя электромагнитный клапан, управляемый ЭБУ.
С помощью форсунок происходит дозирование топлива, путём кратковременного открытия клапана.Форсунка устанавливается одним концом(со стороны распылителя) во впусконй коллектор, другим концом в рампу.
Форсунки бывают различных формфакторов и производителей.
Проверяются прозвонкой обмотки клапана, сопртивление должно быть в пределах 11-15 ом.

7. Модуль зажигания(МЗ)
Модуль зажигания сложный электротехнический прибор.
Который обеспечивает генерирование искрового разряда на свечах зажигания.Управляется ЭБУ.По составу содержит в себе две катушки зажигания и два коммутатора.Каждая катушка завязана на два цилиндра(1-4 и 2-3).То-есть, когда в первом цилиндре в конце такта сжатия происходит рабочий разряд, который воспламеняет рабочую смесь, то в четвёртом цилиндре происходит разрят, так называемой, «холостой» искры.Аналогичный процесс происходит и с вторым и третьим цилиндром.Это происходит из-за того, что вторичная обмотка, каждой из своих концов, соединина с выводом для ВВ провода.

И при возникновении индукции от протекающего тока по первичной обмотке, на выводах катушки генерируется ВВ напряжение разных потенциалов.
МЗ очень капризный прибор из-за своей технической сложности.И продиагностировать его, как говорят «на коленке» практический не возможно.Контроль МЗ производится на специальном стенде, где имитируются разные режимы работы двигателя.А также осциллографом, по осциллограммам первичного и вторичного напряжения.Косвенно судить о работе МЗ, можно подключив к в проводу разрядник и оценить качество искры.
Не допускается проверка искры, подключив свечу к ВВ проводу и приложив её к массе двигателя!Так-как таким образом не возможно обеспечить уверенное заземление свечи, что может привести к выходу из строя модуля.А так-же существует риск поражения электрическим током высокого напряжения!

8. Катушка зажигания(КЗ)
Четырёхвыводная катушка зажигания является аналогом МЗ, за исключением того, что из неё были удалены коммутаторы.Что привело к увеличению стабильности работы узла.Это было сопряжено с тем, что в конце 2004 года, на конвеер стали поставляться новые электронные блоки управления Бош 7.9.7 и Январь 7.2.Которые содержат в себе коммутаторы и силовые ключи.Методы проверки, такие же как у МЗ.
На двигателях 21124 устанавливаются индивидуальные катушки зажигания, которые устанавливаются непосредственно на свечу зажигания.В составе ЭБУ такой системы содержатся четыре комутатора и четыре силовых ключа.

Ксожелению это не всё, Да не сочтите это пиратством, данная запись была продублирована у драйвочанина Gorod45 для того чтобы не потерялась на просторах DRIVE2.

Автомобильное диагностическое оборудование

Введение

Начать бы хотелось с интересного философского вопроса: если аналоговый сигнал — это бесконечность, теряем ли мы при оцифровке сигнала бесконечное количество информации? Если это так, тогда какой смысл существования такого неэффективного преобразования?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, разберемся с тем, что такое аналого-цифровое преобразование сигнала. Основной график, который отражает работу АЦП – передаточная характеристика преобразования. В идеальном мире это была бы прямая линия, то есть у каждого аналогового уровня сигнала имелся бы единственный цифровой эквивалент.

Рис. 1: Идеальная характеристика АЦП

Однако из-за наличия различных видов шума, мы не можем увеличивать разрядность АЦП до бесконечности. То есть существует предел, который ограничивает минимальную цену деления шкалы. Другими словами, уменьшая деление шкалы мы рано или поздно «упремся» в шум. Да, конечно, можно сделать хоть 100-битный АЦП, однако большинство бит данного АЦП не будут нести полезную информацию. Именно поэтому характеристика АЦП имеет ступенчатую форму, что равносильно наличию конечной разрядности АЦП.

Проектируя систему необходимо выбирать АЦП, который бы обеспечил отсутствие потери информации при оцифровке. Для того, чтобы выбрать преобразователь, необходимо понять, какие параметры его характеризуют.

Параметры АЦП можно разделить на 2 группы:

Разрядность АЦП

Разрядность АЦП — это разрядность его выходного сигнала. То есть количество битов в числе, которое получается на выходе АЦП.

Например, 8-разрядный АЦП может выдать 2 8 = 256 значений — от 0 до 255 (если речь идёт о положительных числах).

Это значит, что измеряемый диапазон (сигнал на входе АЦП или на аналоговом входе микроконтроллера) мы можем разбить на 256 значений. Таким образом мы можем определить точность измеряемого значения, которую может обеспечить данный АЦП. Сделать это можно по формуле:

Где Р — это разрядность АЦП, Д — диапазон измеряемых значений, Х — точность (дискретность).

Например, если у нас 8-разрядный АЦП, и мы хотим измерять напряжение в диапазоне 0. 255В, то точность измерений будет:

256 / 2 8 = 256 / 256 = 1 В

Если же мы хотим измерять напряжение с этим же АЦП в диапазоне 0. 15В, то точность измерений будет:

16 / 2 8 = 16 / 256 = 0,0625 В

Из этого следует, что для того, чтобы повысить точность, требуется либо сузить диапазон измеряемых значений, либо повысить разрядность АЦП. Например:

256 / 212 = 256 / 4096 = 0,0625 В

То есть 12-разрядный АЦП обеспечит уже довольно высокую точность даже при измерении сигналов с относительно большим диапазоном значений.

Разумеется, измерять можно не только напряжение, но и другие физические величины — это зависит от датчика, который подключен к АЦП. Но для АЦП безразлично, что измерять. Он всего лишь преобразует аналоговый сигнал в цифровой. А о том, как получить аналоговый сигнал нужной формы на входе АЦП, должен позаботиться разработчик устройства на микроконтроллере.

АЦП микроконтроллера обычно измеряет только напряжение в диапазоне от 0 до напряжения питания микроконтроллера.

АЦП с двойным интегрированием

Такой АЦП реализует метод последовательного преобразования входного сигнала (рис. 3.96). Использованы следующие обозначения: СУ — система управления, ГИ — генератор импульсов, Сч — счетчик импульсов.

Принцип действия АЦП состоит в определении отношения двух отрезков времени, в течение одного из которых выполняется интегрирование входного напряжения U_вх интегратором на основе ОУ (напряжение U_и на выходе интегратора изменяется от нуля до максимальной по модулю величины), а в течение следующего — интегрирование опорного напряжения U_оп (U_и меняется от максимальной по модулю величины до нуля) (рис. 3.97).
Пусть время t₁ интегрирования входного сигнала постоянно, тогда чем больше второй отрезок времени t₂ (отрезок времени, в течение которого интегрируется опорное напряжение), тем больше входное напряжение. Ключ К_З предназначен для установки интегратора в исходное нулевое состояние.

В первый из указанных отрезков времени ключ К₁ замкнут, ключ К₂ разомкнут, а во второй, отрезок времени их состояние является обратным по отношению к указанному. Одновременно с замыканием ключа К₂ импульсы с генератора импульсов ГИ начинают поступать через схему управления СУ на счетчик Сч.

Поступление этих импульсов заканчивается тогда, когда напряжение на выходе интегратора оказывается равным нулю.

Напряжение на выходе интегратора по истечении отрезка времени t₁ определяется выражением

Используя аналогичное выражение для отрезка времени t₂, получим

Код на выходе счетчика определяет величину входного напряжения.

Одним из основных преимуществ АЦП рассматриваемого типа является высокая помехозащищенность. Случайные выбросы входного напряжения, имеющие место в течение короткого времени, практически не оказывают влияния на погрешность преобразования. Недостаток АЦП — малое быстродействие.

Наиболее распространенными являются АЦП серий микросхем 572, 1107, 1138 и др. (табл. 3.3) Из таблицы видно, что наилучшим быстродействием обладает АЦП параллельного преобразования, а наихудшим — АЦП последовательного преобразования.

Предлагаем посмотреть ещё одно достойное видео о работе и устройстве АЦП:

Немного истории

Самые старые АЦП являются одновременно и самыми первыми в нашей классификации. Это устройство с прямым преобразованием сигнала. В

Первый патент на АЦП

Наиболее мощный в истории АЦП прямого преобразования сигнала был разработан в 1975 году компанией Computer Labs. Это стоваттная машина, которая предоставляла преобразование системы в пределах 6 бит при скорости 30 MSPS

АЦП прямого преобразования (1975 г.)

Кстати, MSPS это единица измерения скорости передачи сигнала в информатике. Расшифровка звучит как миллион сигналов в секунду.

Позднее было признано нецелесообразным изготовление мощных преобразователей прямого сигнала. За мощностью гонятся в основном производители дельта-сигма преобразователей. Принцип работы первых АЦП позволяет создавать достаточно надежные машины с возможностью совмещения нескольких элементов АЦП для усиления мощности без понижения надежности системы.

Поэтому можно считать, что каждое устройство из перечисленных здесь используется в том или ином виде в современном мире. Однако, есть и такие подвиды АЦП, которые к настоящему моменту из употребления вышли. Наиболее ярким примером являются интегральные АЦП.

АЦП – это достаточно сложные устройства, которые можно считать началом эпохи персональных компьютеров. При этом шифрование электросигнала не устаревшая технология, а вполне себе современный аппарат, который используется повсеместно, например, в телевидении.

Аналого-цифровые преобразователи последовательного приближения

Здесь используется алгоритм «взвешивания». Сокращенно устройства, работающие по такой методике, называют просто АЦП последовательного счета. Принцип работы таков: устройством измеряется величина входного сигнала, а потом она сравнивается с числами, которые генерируются по определённой методике:

Данный принцип работы позволяет получать устройства с относительной высокой скоростью преобразования, которыми и являются АЦП последовательного приближения. Принцип работы, как видите, прост, и данные приборы отлично подходят для различных случаев.

Варианты выбора.

Если вам нужно устройство, с помощью которого можно будет оцифровать старые магнитофонные записи или записать на компьютер звук с микрофона, вам нужен аналогово-цифровой преобразователь. Цены на них начинаются от 1100 рублей.

Если вы желаете получить устройство для качественного проигрывания аудифайлов со смартфона с возможностью беспроводного соединения, выбирайте среди ЦАП с поддержкой Bluetooth. Такое устройство обойдется вам в 1400-1800 рублей.

Если же вы желаете услышать все богатство звука, записанного в loseless-формате с высокой частотой дискретизации и битностью 24, вам понадобится соответствующий ЦАП. Стоить он будет от 1700 рублей.

Источник