Sayılaştırma aygıtı, analog ya da sürekli olarak değişen nicelikleri, sayısal sinyallere (yani, kod biçimindeki bir dizi elektrik vurusuna) çeviren bir aygıttır.
Bilim ve endüstrideki birçok ölçüm (sözgelimi sıcaklık, basınç ya da. dönen bir motor şaftının hızı) an log biçimdedir. Bu tür ölçülerin sayısal BİLGİSAYARLAR tarafından ele alınabilmesi için, analog biçimden sayısal biçime dönüştürülmesi gerekir. Bazen de bunun tersinin yapılması zorunlu olur; bilgisayardan gelen sayısal sinyallerin, GRAFİK GÖRÜNTÜ halinde gösterilmesi ya da bir işlemin denetlenmesi istenebilir.
Analogdan sayısala dönüştürme: Analog verileri sayısal biçime dönüştürebilmek için, belirli aralıklarla birkaç «okuma» yapılması, yani örnek alınması gerekir. Ayrıca, giriş sinyalleri değerleri dizisi, «katsayı basamağı» denen bir dizi basamağa bölünmelidir. Bu basamakların her biri küçük bir değer dizisi içerir. Böylece, her örnek, sinyal büyüklüğüne göre belli bir zamanda yalnızca bir basamakta bulunabilir.
İşlem yaklaşık bir değer verir. Sinyalde, okumahızını aşan hızda önemli değişmeler olursa, bu bilgiler yitirilecektir. Sözgelimi, bir telf yon görüntüsünden saniyede milyonlarca örnek seçilmesi gerekir. Sinyal için çok az sayıda katsayı basamağı bulunması da. bazı bilgilerin yitirilmesine yolaçar. Yalnızca iki katsayı basamağının kullanıldığı bir sistemde, bir TV resmi, siyahbeyaz (gri tonları bulunmayan) görünecektir.
Konuşmanın sayısal olarak kodlanması: Bir konuşmayı, başka bir yere iletmek için sayısal biçime dönüştürmede, bir mikrofon ile bir sayılaştırma aygıtı kullanılır. Mikrofon, konuşmanın oluşturduğu basınç dalgalarını, bunlara eşdeğerde değişken gerilime çevirir. Elektronik sayılaştırma aygıt! da. değişken gerilimi sayısal koda dönüştürür.
Elektronik sayılaştırma aygıtlarının bir türü, analog giriş sinyalini «rampa gerilimi» denen ve doğrusal olarak artan bir gerilimle karşılaştırır Rampa gerilimi, bir dizi kodlu sayı üreterek, kendi içind bir vuru jeneratörünün ürettiği vurulan sayan bir sayıcı aygıtla eşzamanlanmıştır. Rampa gerilimi analog giriş gerilimine eşit duruma geldiği zaman, sayıcı durur. O anda sayıcının okuduğu sayı, rampa ni. dolayısıyle de analog sinyal değerini gösterir. Bu değer, sinyalin sayıcıdan sayısal olarak okunan örnekleme değerini verir.
Üretilecek olan en üst frekansların duyma sınırına ulaştığı (yaklaşık 18 kHz) hifi sistemlerde, örnekleme hızı bunun en az iki katı (36 kHz ya da saniyede36 000 örnekleme) olmalıdır. Gerçeğe yakın ses üretiminde, î 024'e kadar katsayı basamağı gerekebilir. Her örnekteki analog sinyal büyüklüğünün bir tamsayı gösterildiği VURU KOD MODÜLASYONU kullanılan durumlardaysa, 10 basamaklı tamsayılar (bit) gerekir. I 024 için tamsayı kodu, her biri 0 ya da 1 olan 10 bitten oluşur. Telefon sistemindeyse böyle bir duyarlılığa gerek yoktur. 8 kHz'lik örnekleme hızı ve 256 katsayı düzeyi (8 bit), bu sistemler için yeterlidir.
Konuşmayı sayısal koda dönüştürmede kullanılan bir başka sistem de, delta modülasyonudur. Bu tür sayılaştırma aygıtından çıkan vurular, analog sinyallerin değişme hızını sürekli olarak gösterir. Bu aygıtlar,konuşma ve resim kodlaması dışındaki uygulamalara da elverişlidir. Fiziksel niceliğin gerilime dönüştürülebildiği her durumda, gerilim, sayılaştırma aygıtıyla sayısal sinyale çevrilebilir. Sözgelimi, sayısal GERİLİMÖLÇER, sayısal göstergesi olan çok duyarlı bir sayılaştırma aygıtından başka bir şey değildir (Bk. SAYISAL OKUMA AYGITLARI).
Tam elektronik olan sayılaştırma aygıtlarının yanı sıra, elektromagnetik algılama aygıtları kullanan sayılaştırma aygıtları (alan sayılaştırma aygıtında olduğu gibi) ile birleşik optik ve elektronik algılama aygıtları kullanan sayılaştırma aygıtları (doğrusal ve d.önel sayılaştırma aygıtlarında olduğu gibi) da vardır.
Alan sayılaştırma aygıtları: Bu tipte, bir resim panosu bulunur. Panonun içine hem dikey, hem de yatay olarak teller gömülmüştür. Tellerin ızgara biçiminde düzenlenmiş olması, her kesişme noktasının özel bir yatay ve dikey koordinatı tanımlamasını sağlar.
Tarama ve okuma, bir algılama aygıtıyla yapılır. Bu aygıt, elle sayılaştırma panosu üstünde gelişigüzel dolaştırılır. Tarama aygıtının içinde, elektromagnetik alan üreten bir bobin bulunur. Algılama aygıtında, bir elektromagnetik alan yaratan ve panonun içine gömülmüş bulunan tel ızgaranın belirli koordinatlarında sinyal indükleyen, bir bobin vardır. Hem tel ızgara, hem de algılama aygıtı, genellikle bir bilgisayar olan bir tür bilgi işlem aygıtına bağlanır.
Doğrusal ve dönel sayıIaştırma aygıtları: Doğrusal sayılaştırma aygıtları (optik hareket algılayıcıları) ve dönel sayılaştırma aygıtları (optik mil açısı kodlayıcılan),« artımlı» ya da? mutlak »olarak sınıflandırılabilir.
Artımlı sayılaştırma aygıtları, hareket sırasında (yani doğrusal ya da dönel bir hareket olduğu zaman) bir dizi vuru üretirler. Alınan yolun uzunluğu arttıkça, daha çok sayıda vuru üretilir. Hareketin hızı, vuru frekansından belirlenir (sözgelimi, saniyede vuru sayısı biçiminde ölçülür) ve bu vurular toplanarak, yeni konum bulunur.
Mutlak kodlayıcılar, artımlı tiplerin geliştirilmiş biçimidir. Bunlar, takım tezgâhı endüstrisi için yapılmışlardır. Aralarındaki temel fark, artımlı tiplerde mutlak konumun hemen okunamamasına karşılık, mutlak tiplerde bu olanağın sağlanmasıdır.


Kaynak:4-cilt:6

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler »