В измерительной технике для представления чисел – результатов измерений – чаще всего применяются цифровые коды.

Цифровым кодом называют форму представления числового значения величин, удобную для реализации различными дискретными устройствами.

 

По используемым системам счисления, коды делятся на: единичные, десятичные, двоичные, единично-десятичные, двоично-десятичные.

 

Рассмотрим десятичный, двоичный и двоично-десятичный коды.

 

Десятичный код применяется для управления звеньями визуального цифрового отсчета или цифровой регистрации, в которых используется десятичная система счисления. Для представления ряда чисел от 0 до 999 в десятичном коде при наличии устройства с девятью устойчивыми состояниями необходимо только три таких устройства, а при использовании устройства с двумя устойчивыми состояниями необходимо 30 устройств.

 

Двоичный код применяется в вычислительных устройствах и кодирующих преобразователях и удобен малым числом элементов и каналов. Для представления ряда чисел от 0до 999 в двоичном коде необходимо десять устройств - с двумя устойчивыми состояниями. Однако преобразователи двоичного кода в десятичный код, необходимые для управления звеньями цифровой индикации и регистрации, сложны. Поэтому в измерительной технике часто применяются различные двоично-десятичные коды, более удобные для преобразования в десятичный код и мало отличающиеся от двоичного кода числом необходимых элементов таблица 1.

 

В двоично-десятичном коде число 10 в каждом десятичном разряде кодируется четырьмя знаками. Для представления ряда чисел от 0 до 999 в двоично-десятичном коде необходимо только 12 каналов или элементов с двумя различными состояниями. Для арифметических операций пригодны только взвешенные двоично-десятичные коды, т.е. коды в которых каждый знак имеет определенное численное значение, не зависящее от положения других знаков.

 

Взвешенные двоично-десятичные коды должны удовлетворять следующим требованиям:

• минимальное числовое значение цифры кода должно равняться единице, так

как в противном случае нельзя закодировать в данном коде число 1;

• одна их остальных цифр кода должна иметь числовое значение равное

1 или 2, чтобы можно было закодировать число 2;

• сумма всех числовых значений цифр кода должна равняться или быть больше

9, причем с их помощью должно осуществляться кодирование всех чисел от 1 до 9.

 

Значительным недостатком двоично-десятичных кодов является их неоднозначность, заключающаяся в том, что некоторые численные значения кода выражаются не одной, а несколькими сочетаниями или комбинациями его знаком.

 

Все двоично-десятичные коды с суммой цифр 9 имеют неоднозначность как внутри декады, так и вне декады при многодекадном отсчете. Например, в коде с весами

4 2 2 1 число 2 может быть представлено кодом 0100 и 0010 т.д. Код с весами

8 4 2 1 имеет неоднозначность только вне декады. Например, число 101 в трех декадном коде 8 4 2 1 можно представить следующими комбинациями:

 

	Декада сотен	Декада десятков	Декада единиц
1-я комбинация
2-я комбинация

 

В таблице 1 приведены цифровые символы первичных цифровых кодов общего применения.

Таблица 1

 

Нормальный ряд чисел	Двоичный нормальный код	Двоично-десятичный код
		00 0000 0000
		00 0000 0001
		00 0000 0010
		00 0000 0011
		00 0000 0100
		00 0000 0101
		00 0000 0110
		00 0000 0111
		00 0000 1000
		00 0000 1001
		00 0001 0000

 

 

Применение кодов в автоматических цифровых измерительных приборах

 

В каждом цифровом измерительном приборе определяется числовое значение измеряемой величины в определенной системе счисления. В цифровых вольтметрах для измерения постоянных напряжений и цифровых мостах постоянного и переменного тока используется метод уравновешивания.

 

В этом методе компенсирующее напряжение вырабатывается повторяющимися циклами в определенной последовательности и сравнивается с измеряемым значением

При этом используются следующие системы счисления:

• десятичная;
• двоичная;
• двоично-десятичная и другие.