Авторизация на сайте

лучший сайт где можно скачать шаблоны для dle 11.2 бесплатно

Спец предложения

Как с нами связаться

  • +7 (925) 612-78-77
  • info@houseclever.ru
  • 111250, Россия, Москва, ул.Красноказарменная 13
Комплексная автоматизация квартиры, дома, коттеджа, офиса » Статьи » Статьи про технологии » Зачем нужен Цифро-аналоговый преобразователь в умном доме

Зачем нужен Цифро-аналоговый преобразователь в умном доме

admin 28-09-2019, 14:18 41


Аналоговый сигнал – это сигнал снимаемый оборудованием путём измерения напряжения, сопротивления, силы тока. Например, датчики с токовой петлёй 4- 20 мА, здесь мы измеряем силу тока, которая меняется в зависимости от измеряемого параметра – если растёт температура вокруг аналогового сенсора, меняется его полное сопротивление, соответственно изменяется сила тока. Изменение силы тока во времени сверяясь с заранее созданными таблицами фиксирует на входе АЦП. На выходе аналого-цифрового преобразователя получается оцифрованный сигнал в виде нулей и единиц, с которым уже может работать цифровой процессор.

Цифро-аналоговый преобразователь ЦАП (Analog-to-digital converter) – предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Давайте разбираться с тем, что делает это устройство в нашей системе Умный дом.

А занимается ЦАП процессом квантования, то есть выборочным (sampling) разложением значений полученного сигнала на определенное число уровней и округление этих значений до одного из ближайших к нему уровням.

Квантование по времени связанно с погрешностью. Цифровой сигнал полностью не показывает, как ведёт себя входящий аналоговый сигнал. Поэтому необходимо обращать на разрядность процессора. Если это восьмиразрядный чип, то он сможет сделать 2=256 выборок. Чем больше число точек замера сигнала, тем выше точность.

Для точного измерения сигнала частота выборки должна быть вдвое выше частоты определяемого сигнала. При этом, сигнал, уровень которого превышает частоту sampling относится к помехам.
АЦП работает путём выборки (sampling) входных значений через фиксированные промежутки времени, чем больше разрядность, тем выше точность. 
Соответственно складывается следующая картина – в промежутках между выборками мы не знаем об уровне сигнала. Если входной сигнал изменяется быстрее, чем аналого-цифровой преобразователь успевает его измерить, то мы получаем искажение сигнала.

Искажение сигнала получается за счет наложения друг на друга высоких и низких частот в промежутках между выборками. Это главная проблема преобразования аналоговых данных в цифровые.

Наложение (aliasing) – хорошо знаком опытным любителям видео игр, где можно настроить уровень сглаживания, который сможет осилить видео карта компьютера, предоставляя пользователю более красивую картинку.

Не всегда есть возмность увеличивать разрядность процессора в готовом устройстве. Поэтому для получения более высокой точности сигнала в дело вступает математический анализ – это различного рода фильтры, точность отсева помехи зависит от ситуации. С технологиями искусственного интеллекта появилась возможность обучать систему самой откидывать ошибки измерений.

В умном доме приходится заниматься выборкой аналоговых сигналов с ёмкостных датчиков присутствия, датчиков температуры, влажности, загазованности. Отсюда мы с вами понимаем, почему датчик движения стоит 300 рублей, а емкостной датчик присутствия стоит в десять раз дороже – это стоимость ЦАП. Поэтому, стоит ли платить за точность полученных данных должен решать сам покупатель.

Похожие новости

  • Вопросы и ответы пользователей
  • Умный дом — будущее уже сейчас
  • Эффективный метод программной реализации дискретных управляющих автоматов во встроенных системах управления
  • Умный дом в современной России.
  • Перспективная микропроцессорная элементная база

  • Производство оборудования для системы умный дом