Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Кодирование в информационно-измерительной технике применяется при кодовом представлении результата измерения для цифровой обработки, а также при передаче результатсв измерения и других сообщений по каналам связи. Наиболее широкое применение получило числовое кодирование.

Числовое кодирование в широком смысле является операцией отображения формального объекта числами, и его результат может и не быть результатом измерения. В процессе измерения определяется значение физической величины, состоящее из ее числового значения и единицы величины. Числовое кодирование в измерении является операцией перевода числового значения данной величины Nx в другую систе.му счисления.

/СоЗолг называется форма представления сообщений, в которой реализуются определенные правила, обеспечивающие соответствие между совокупностями кодовых символов и кодируемыми сообщениями.

Кодовым сигналом назьшается совокупность элементов, реально представляющих совокупность символов, которой закодировано сообщение или число.

В вычислительной технике, телеуправлении, телеизмерениях и других областях техники применяется большое количество различных кодов. В измерительной технике для представления чисел -результатов измерения - чаще применяются цифровые коды.

Цифровым кодом называют форму представления числового значения величин, удобную для реализации различными дискретными устройствами. По наличию или отсутствию определенного веса или числового значения у каждого символа коды подразделяются на взвешенные и невзвешенные.

В зависимости от используемой группы системы счисления взвешенные коды подразделяются на непозиционные и позиционные. По используемой в них системе счисления коды делятся на единичные, десятичные, двоичные, единично-десятичные, двоично-десятичные (табл. 11).

Таблица 11. Цифровые символы первичных цифровых кодов общего применения . •

5 К-

S и ЕГ

Единичный нормальный

код. Л.[?)

Единичный позиционный

код, w7>

Двоичный нормальный код.

Единично-десятичный код, (1-10)

Двоично-десятичный код, Л(2-1 0)

00000000001

00000000

001 0000000001 0000000001

00 00000000

• 1

00000000010

00000001

001 0000000001 0000000010

000000 0001

00000000100

00000010

001 0000000001 0000000100

000000 0010

00000001000

00000011

001 0000000001 0000001000

00 00000011

1111

00000010000

00000100

001 0000000001 0000010000

000000 0100

11111

00000100000

00000101

001 0000000001 0000100000

0000000101

00001000000

00000 но

001 0000000001 0001000000

00 0000 0110

1111111

00010000000

10000111

001 0000000001 ооюоосооо

00 00000111

11111111

00100000000

00001000

001 0000000001 0100000000

0000001000

лшип

01000000000

0000)001

001 000000000) 1000000000

000000 1001

пинии

10000000000

00001010

001 0000000010000000000)

00 0001 0000



Единичный код может быть единичным нормальным одноканальным TVo) или единичным позиционным, или многоканальным N%, предназначенным для передачи единичными импульсами по проводам (ГОСТ 12814-74). При одноканальном коде Nfi) для представления числа другим кодом нужен счетчик импульсов, при многоканальном коде A/(i5*- статический преобразователь кода например, в виде диодной матрицы.

Единичный нормальный, или одноканальный код A<J>, удо> бен: для интегрирования в процессе измерения, для осреднения результатов многократных измерений с целью исключения случайных погрешностей, суммирования счетчиком импульсов, вычитания реверсивным счетчиком, деления в процессе суммирования при помощи делителя импульсов, дифференцирования вычитанием соседних отсчетов, функциональных преобразований в схемах с делителями и умножителями ИМПЗЛЬСОВ.

Единичный позиционный, или многоканальный код Nfi), необходим в статистических анализаторах, построителях кривой распределения, в функциональных матричных преобразованиях кода. Единичные коды неудобны для регистрации и индикации.

Десятичный код iVo) применяется для управления звеньями визуального цифрового отсчета или цифровой регистрации, в которых используется десятичная система счисления. Для представления ряда чисел от О до 999 в десятичном коде при наличии устройств с десятью устойчивыми состояниями необходимо только три. таких устройствах, а при использовании устройств с двумя устойчивыми состояниями необходимо 30 устройств.

Двоичный код N{2) применяется в вычислительных устройствах и кодирующих преобразованиях и удобен малым числом элементов и каналов. Для представления рада чисел от О до 999 в двоичном коде необходимо десять устройств с двумя устойчивыми состояниями. Однако преобразователи двоичного кода в десятичный, необходимые для управления звеньями цифровой индикации и регистрации, сложны. Поэтому в измерительной технике часто применяются различные двоично-десятичные коды, более удобные для преобразования в десятичный и мало отличающиеся от двоичного кода числом необходимых элементов.

В зависимости от способа выдачи сигнала кода цифровые коды делятся на параллельные, в которых сигналы всех разрядов числа выдаются одновременно по соответствующему числу каналов или по одному каналу с частотным разделением, и последовательные, в которых сигналы по разрядам числа выдаются поочередно с временными промежутками в один канал. При параллельном коде достигается более высокое быстродействие, при последовательном - уменьшается число каналов до одного, но уменьшается и быстродействие.

На выходе измерительного устройства при визуальной цифровой индикации результат измерения представляется в выходном десятичном коде



Цифровой код, получаемый на первом этапе отражения раймера величины числом, будем называть первичным кодом.

Выбор первичного кода во многом определяет характеристики процедуры измерения. Виды первичных кодов и группы методов измерения определяют алгоритм измерения и состав операций; состав средств измерения и аппаратурную сложность измерительного устройства; время, необходимое для реализации процедуры измерения.

При методе сопоставления и первичном единичном позиционном коде в многоканальном варианте nI") процедура измерения реализуется простейшим алгоритмом, состоящим из одной операции сравнения. При этом необходимо, чтобы число устройств сравнения было равно наибольшему из возможных числовых значений измеряемой величины Nh, следовательно, аппаратурная сложность будет наибольшей. Время измерения минимально, благодаря одноступенчатому .алгоритму соответствует времени срабатывания устройств сравнения

При методе уравновешивания время измерения зависит также от первичного кода. При первичном единичном коде в одноканальном варианте TVo) процедура измерения реализуется алгоритмом равномерно ступенчатого приближения, который включает две операции - сравнение и воспроизведение равномерно-ступенчатой, известной по значению величины. При этом необходимо только одно устройство сравнения и одна регулируемая мера, что обеспечивает минимальную аппаратную сложность.

Время измерения следующее:

/„ = IB At„ = N„ Atu,

где l = N„; S = 1; A/„ - время отработки одной ступени меры.

При единичном коде время измерений велико, поэтому и используются коды, основанные на позиционных системах счисления. При цифровом коде соответствующим выбором системы счисления В можно уменьшить время измерения и произведение В1.

При выборе первичным двоичного кода N2 в состав операций входит сравнение и воспроизведение при помощи регулируемой одноканальной меры, управляемой двоичным кодом. При этом необходимо одно устройство сравнения и одна мера.

Время измерения составит

4 = /(В-1)А;„ при в - 2, т. е. при двоичном коде

= / А„ = (log, N,) At„ = 3,3 (login Id Ам. При выборе первичным десятичного кода

В = 10; / = logi„;VB; „ = (S-l)/A„ = 9(logio;VH)AM. При выборе первичным двоично-десятичного кода N2-10 4 = 4(logio/V„)A4,.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 [ 63 ] 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166