4. DỤNG CỤ ĐO DIỆN, SAI SỐ, CẤP CHÍNH XÁC
5.1. Hệ đếm nhị phân
Trong các dụng cụ đo chỉ thị số, đại lượng đo tương tự ở lối vào sau khi được biến đổi thành dạng mã số nhờ khối biến đổi ADC sẽ được đưa tới bộ đếm điện tử. Chức năng của bộ đếm là thực hiện việc đếm mã số đưa tới sau đó truyền dữ liệu qua khối giải mã và đưa ra chỉ thị.
Trong các thiết bị số thường sử dụng hệ đêùm nhị phân (binary) vì cơ số 2 tiện dụng cho việc biểu diễn các trạng thái logic của mạch.
Một số trong một hệ đếm bất kỳ có thể biểu diễn dưới dạng:
i n m i iZ a z N ∑+ − = = ) ( (2-56) Trong đó: Z – là cơ số đếm; ai – hệ số : 0 ÷ Z–1. Hay viết ở dạng khai triển sau:
N = an, an-1, ... , a0 ; a-1 , a-2 , ... , a-m .
Trong hệ đếm thập phân (decimal) ta có Z = 10, tương ứng với các cơ số: a = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,. 8, 9.
Như vậy một số trong hệ đếm thập phân, chẳng hạn 1997,53 nếu biểu diễn theo công thức (2-56) sẽ là:
1997,53 = 1. 103 + 9. 102 + 9.101 + 7.100 + 5.10-5 + 3. 10-2
Trong hệ đếm nhị phân (binary), Z = 2, tương ứng với cơ số a = 0, 1. Biểu diễn số trong hệ nhị phân chỉ với 2 cơ số 0 hoặc 1.
Ví dụ: số đếm nhị phân 1001.10 khi biểu diễn theo (2-56) sẽ cho kết quả: 1001.10 = 1. 23 + 0. 22 + 0. 21 + 1. 20 + 1. 2–1 + 0. 2–2
= 8 + 0 + 0 + 1 + 0,5 + 0,25 = 9,75
Ngoài ra còn có các hệ đếm bát phân (Octal - cơ số 8), hệ thập lục phân (Hecxa decimal - cơ số 16).
So với các hệ đếm khác, hệ nhị phân có ưu điểm là cơ số của hệ đếm đặc biệt tiện lợi để biểu diễn các trạng thái logic trong điều khiển. Hai giá trị 0 và 1 ứng với 2 trạng thái ổn định của một triger, ứng với 2 trạng thái đối kháng dứt khoát trong kỹ thuật điều khiển đó là: đóng - mở; có – không; đúng – sai; trong – ngoài; trên – dưới; phải – trái; cao – thấp; xuôi – ngược; nóng – lạnh; vv....
Sự thay đổi trạng thái từ 0 lên 1 hay từ 1 về 0 thực hiện rất nhanh làm cho việc tính toán trong hệ nhị phân nhanh hơn trong các hệ đếm khác. Mặt khác các phần tử để xây dựng các chữ số không phức tạp (chỉ dùng 2 trạng thái). Điều đó làm cho thiết bị có độ tin cậy cao.
Số các phần tử để cấu trúc các con số ở hệ nhị phân ít hơn so với hệ thập phân. Ví dụ, trong hệ thập phân để biểu diễn 2 ô thể hiện số 99 cần đến 2x10=20 phần tử. Trong hệ nhị phân để biểu diễn 7 ô thể hiện số 1111111(2) = 127 chỉ cần 7x2=14 dụng cụ.