实验三PC总线与ADDA转换

学生实验报告开课学院及实验室：学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称计算机控制技术成绩实验项目名称实验三PC总线与A/D、D/A转换指导老师一、实验目的1．掌握模数转换和模数转换的基本原理。2．熟悉10位A/D转换和D/A转换的方法。二、实验原理通过A/D&D/A卡完成10位D/A转换、A/D转换的实验。10位D/A转换时，采用双极性模拟量输出，数字量输入范围为：0～1024，模拟量输出范围为：－5V～+5V。转换公式如下：Uo=Vref-2Vref(29K9+28K8+...+20K0)/210Vref=5.0V例如：数字量=0110011001则K9=0,K8=1,K7=1,K6=0,K5=0,K4=1,K3=1,K2=0,K1=0,K0=1模拟量Uo=Vref-2Vref(29K9+28K8+...+20K0)/210=1.0V10位A/D转换时，采用双极性模拟量输入，模拟量输入范围为：－5V～+5V，数字量输出范围为：0～1024。转换公式如下：数字量=（Vref－模拟量）/2Vref×210其中Vref是基准电压为5V。例如：模拟量=1.0V则数字量=（5.0－1.0）/（2×5.0）×210=409(十进制)三、使用仪器、材料1．EL-AT-III型计算机控制系统实验箱一台。2．微型计算机一台。（安装Cybernation_C软件）四、实验步骤1．连接A/D、D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。A/D&D/A卡的DA1输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。2．启动计算机，双击桌面“Cybernation_C”快捷方式，运行软件。确保计算机与实验箱的通信正常。3．在实验项目的下拉列表中选择实验一[D/A数模转换实验],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后，在下面的文字框内将算出变换后的模拟量。点击确定，在显示窗口观测采集到的模拟量。并将测量结果填入下表:数字量模拟量理论值实测值4091006mv1023mv2003047mv3039mv1004024mv4024mv4.连接A/D&D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。A/D&D/A卡的DA1输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。5.启动计算机，双击桌面“Cybernation_C”快捷方式，运行软件。确保计算机与实验箱的通信正常。6.在实验项目的下拉列表中选择实验二[A/D数模转换实验],鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在弹出的参数窗口中填入想要变换的模拟量，点击变换，在下面的文字框内将算出变换后的数字量，点击确定，在显示窗口观测采集到的数字量。并将测量结果填入下表:模拟量数字量理论值实测值100mv410413200mv307313300mv205207五、实验结果及分析D/A转换曲线:A/D转换曲线:由实验数据可知实验数据与理论数据有误差，原因有：1、转换器的分辨率：本实验中D/A，A/D转换器的分辨率为：Vref/2^10=4.88mv，能识别的最小单位为4.88mv，若要减小误差，应该采用高分辨率；2、转换精度：即整个转换范围内对应于任一输入数据的时机输出值与理论值之间的最大偏差,如±1/2LSB。输入的模拟电压经过采样后，得到的是阶梯波，虽然阶梯的高度是连续可变的，但任何一个数字量的大小都是以某个最小数量的整数倍来表示的。因此用数字量表示采样电压时，还必须把采样电压化为这个最小数量单位的整数倍。由于采样后所得到的样值不可能刚好等于最小数值单位的整数倍，因此量化过程中不可避免地引入误差；3、转换器的转换时间和线性误差同样也造成误差。