Kwalifikacja: ELM.02 - Montaż oraz instalowanie układów i urządzeń elektronicznych
Zawód: Technik elektronik
W systemie wykorzystano przetwornik o rozdzielczości 8-bitowej. Jaka jest wartość rozdzielczości napięciowej, gdy zakres pomiarowy wynosi od 0 V do 2,56 V?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 10 mV jest poprawna, ponieważ rozdzielczość napięciowa przetwornika 8-bitowego można obliczyć, dzieląc zakres napięcia przez liczbę poziomów, które może wygenerować. Przetwornik 8-bitowy ma 2^8 = 256 poziomów, co oznacza, że może reprezentować 256 różnych wartości napięcia w zadanym zakresie. Zakres napięcia wynosi od 0 V do 2,56 V, co daje łączną różnicę równą 2,56 V. Dzieląc ten zakres przez 256 poziomów, otrzymujemy rozdzielczość napięciową równą 2,56 V / 256 ≈ 0,01 V, czyli 10 mV. Taka rozdzielczość jest istotna w aplikacjach wymagających precyzyjnego pomiaru, takich jak systemy pomiarowe, automatyka przemysłowa, czy urządzenia medyczne. Stosowanie przetworników o wysokiej rozdzielczości pozwala na dokładniejsze odwzorowanie sygnałów analogowych, co w praktyce przekłada się na lepszą jakość danych oraz większą efektywność procesów kontrolnych. W związku z tym, wybór odpowiedniego przetwornika, w tym jego rozdzielczości, jest kluczowym krokiem w projektowaniu systemów pomiarowych.
Odpowiedzi 100 mV, 32 mV oraz 320 mV są wynikiem niepoprawnych obliczeń dotyczących rozdzielczości napięciowej przetwornika 8-bitowego. Można zauważyć, że często popełnianym błędem jest mylenie jednostek oraz niewłaściwe interpretowanie zakresu przetwornika. Na przykład, rozdzielczość 100 mV sugerowałaby, że przetwornik reprezentuje tylko 25 poziomów napięcia w skali od 0 V do 2,56 V, co jest niezgodne z jego 256 poziomami. Z kolei rozdzielczość 320 mV w ogóle nie mieści się w zakresie od 0 V do 2,56 V, ponieważ jest większa od maksymalnego napięcia. Niektóre z tych odpowiedzi mogą wynikać z błędnej logiki dzielenia zakresu przez liczbę bitów, zamiast przez liczby poziomów. W praktyce, do obliczania rozdzielczości przetwornika, kluczowe jest zrozumienie, że różnice napięcia muszą być dzielone przez całkowitą liczbę poziomów, co prowadzi do dokładnych i wiarygodnych wyników. Ignorowanie tego fundamentalnego aspektu może prowadzić do poważnych błędów w projektach inżynieryjnych oraz zastosowaniach przemysłowych, gdzie precyzyjne pomiary mają bezpośredni wpływ na efektywność i jakość produkcji.