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浮点表示

这里一个数字以aN^b的形式表示，其中a是尾数，b是指数，N是数字系统的基数。因此，对于N = 10的十进制系统，我们有

-43 700≈-。437×10^(+5)

+0。000259≈+。259×10^(-3)

尾数和指数,每一个都有相应的符号位,可以分别代表在一个电脑使用二进制,十进制或十六进制代码。因此如果3位用于尾数和4位十进制用于指数,与相应0和1 +,上面所有的数字可以表示为:

1 0101 0 0100 0011

0111

0 0011

1 0010 0101 1001

符号位 指数 符号位 尾数

当给定计算中的数字范围非常宽时，可使用该表示法。例如，上述格式涵盖范围从0。001×10^(-15)到0。999×10^(+15)。分别对指数和尾数执行算术运算。

10。1。4     频率到数字转换

在几种情况下，来自主感测或信号调理单元的输出信号是一个具有取决于测量变量的频率的交流电压。例如：

可变磁阻测速发电机（第8。4节）；

用于位移，密度和压差测量的电气和机电振荡器（第9。4节）；

涡轮，涡流和多普勒流量计（第12。2和16。4节）。

图10。5显示了如何将频率信号转换为并行数字形式。施密特触发器将正弦信号转换为0-5V方波信号，该信号是8位二进制计数器的时钟输入。 对固定时间间隔ΔT进行计数，总计数N与信号的频率f成正比，即：

N =fΔT                                 [10。8]

使用停止计数和复位（归零）逻辑信号来控制计数器的操作;该系统提供了第10。4。1节中讨论的基于微型计算机的速度测量系统的基础。

图10。5 

频率到数字转换

10。1。5   数模转换器（DACs）

图10。6 求和放大数模转换器 （a）二进制加权电阻网络

                           （b）R-2R梯形网络

数模转换器给出与输入并行数字信号成比例的模拟输出电压，例如：一个8位二进制信号b_7 b_6⋯b_1 b_0。 在图10。6中，使用运算放大器来根据相应位是0还是1来对零或非零的电流求和。对应于最高有效位的电流是对应于下一个有效位的两倍等。这通过使用二进制加权电阻器2^0 R,2^1 R,2^2 R,⋯,2^7 R。的网络在图10。6（a）中实现。这种布置的问题是需要非常大的电阻值范围。更好的选择是图10。6（b）所示的梯形网络：该电路的优点是只需要两个电阻值R，2R即可获得所需的电流分布。论文网

10。1。6  模拟 - 数字转换器（ADCs）

几种类型的ADC在闭环布置中使用数字到模拟控制器。一旦接收到启动转换脉冲的前沿，则计数器在接收到后沿时保持为零，计数器开始计数时钟脉冲。 二进制计数和并行数字信号增加，DAC中的适当开关闭合，导致转换器输出电压Vq以阶梯方式增加。当Vq小于或等于输入采样电压Yi时，比较器输出切换到1，时钟脉冲被禁止，使得计数停止，并且数据有效信号改变状态以指示转换完成。并行数字输出信号对应于最终二进制数，并保持恒定直到下一个启动转换脉冲。量化误差Vq-Yi应在±1/2 LSB以内。通常，转换时间大约为1 ms。