Ревич, Ю.В. Программирование микроконтроллеров AVR: от Arduino к ассемблеру

288 Часть 111. Практическое программирование микроконтроллеров АVR всегда означает относительную приведенную погрешность), то любое показывае­ мое им значение на этом пределе (в том числе указанное нами ранее значение 1 ,ООО В) отклонится от истинного зн а чения не более, чем на ± 1 О мВ. Достаточно часто для импортных мультиметров вы можете встретить и такую запись в инст­ рукции: «точность указывается как ±% от измеренного ± количество единиц млад­ шего разряда», т. е. погрешность в этом случае просто относительная (не приведен­ ная) . Тогда правильный ответ при указании точности на пределе 2 В, равной ±0,5% ± 1 , будет звучать иначе: измеренное значение равно 1 ,ООО В ±5 мВ ± 1 еди­ ница младшего разряда. В случае АЦП погрешность всегда указывается абсолютная, т. е. не в процентах, а в этих самых единицах младшего разряда (LSB). В главе 3 мы говорили, что погреш­ ность по всей шкале для встроенного АЦП МК АVR может составлять до ±2 LSB плюс погрешность нелинейности, которая составляет ±0,5 LSB. Суммарная по­ грешность ±2,5 младшего разряда - это много, фактически она снижает разряд­ ность АЦП с десяти разрядов до менее чем восьми. Как видите, даже если мы при­ мем все меры подавления «дребезга» на выходе АЦП , все равно относительную погрешность лучше, чем 1 / 2 56 ::::: 0,4%, не получим. То есть фактический класс наших приборов на основе встроенного АЦП не поднимется выше 0,5 . Это не так уж и плохо, поскольку в большинстве случаев для бытовых нужд такой точности вполне достаточно. Но не пытайтесь сделать на основе этого АЦП научный или производ­ ственный прибор для профессиональных целей - там такой точности может не хватить, и никакая супертщательная калибровка не поможет. ЗАМЕТКИ НА ПОЛЯХ Насколько вообще целесообразно стремиться к высокой абсолютной точности изме­ рений? Я вас могу удивить, но буду утверждать, что в большинстве практических слу­ чаев точное значение абсолютной величины - в определенных пределах, разумеет­ ся , - не представляет особого интереса . При измерении температуры единственное исключение для бытовых приборов - точка замерзания воды, потому что она прове­ ряется непосредственно. Есть еще медицинские термометры, которые обязаны иметь достаточно высокую абсолютную точность , - не хуже О, 1 градуса в пределах своей шкалы (от примерно 34 до 43 градусов) . Но в других случаях обычно нам неважно, 9 градусов на улице или 1 1 , главное - весна , и можно снимать шубу. Для комфортно­ го восприятия измеряемой величины стабильность (воспроизводимость) важнее абсо­ лютной точности . С другой стороны , обычно нет никакого смысла конструировать вы­ сокоразрешающие , но неточные приборы - если мы очень сильно увеличим разре­ шающую способность по сравнению с точностью, то рискуем попасть в ситуацию, когда десятые градуса просто будут мельтешить на дисплее, что еще хуже, чем если бы их не было вовсе. · С реднее значение и градуировочные уравнения Другая типовая задача из области метрологии в электронике - вычислить среднее из ряда измерений одной и той же величины. Среднее арифметическое из массива измерений вычисляется по всем хорошо известной со школы формуле, в которой сумма отдельных измерений х делится на число измерений п : Хе р = ( х1 + Х 2 +. . .+ Xn ) ln