Laskuri

Yleensä laskuria kutsutaan järjestelmäksi, joka on tarkoitettu määrän, määrän näyttämiseen tarkassa yksikössä .

Kyse on yleensä diskreettien suureiden ( numeeristen ) kvantifioinnista , mutta nykyinen käyttö on pitkälti laajentanut termiä määrille, jotka käsittävät muutaman numeron desimaalin tarkkuudella.

Esimerkiksi: matkamittari on ajoneuvon näyttää matkan perusteella tämän ajoneuvon kilometriä , kun näytetään hetkellinen nopeus ajoneuvon.

Tilastot ja virtauksen seuranta

Tilastojen määrittäminen edellyttää ilmiön mittaamista; erillisen ilmiön tapauksessa se on laskenta . Ongelma syntyy myös virtauksen seurannassa , esimerkiksi paikalla olevien ihmisten määrän rajoittamiseksi (evakuoinnin aikana tapahtuvien ongelmien rajoittamiseksi katastrofin yhteydessä), tieliikenteen seuraamiseksi ( ruuhkaennuste ), hallitsemiseksi virtauksen tuotteita tuotantolinjalla, tai fyysinen mittaus ( laskemalla röntgenfotonien , laskemalla hajoaa ), jne.

Kun on kyse paljaalla silmällä näkyvistä esineistä, helpoin tapa toteuttaa on henkilön, suullisen tai materiaalisen laskeminen (tikkujen rekisteröinti, tunnusten käyttö), mutta menetelmää rajoittavat yksittäiset epäonnistumiset: väsymys, unohdus, huomaamattomuus. Voimme auttaa ihmisiä manuaalisella laskurilla tai käyttää numeroituja lipputyyppisiä menetelmiä.

Voimme tehdä myös automaattisen tunnistuksen. Se voi olla mekaaninen toiminta: esine kulkee hihnan yli, joka havaitsee paineen, laskenta voi sitten olla mekaanista (samanlainen kuin manuaalinen laskuri) tai muuten elektronista (anturin tuottamien pulssien havaitseminen). Se voi olla optinen ilmaisin: esimerkiksi esine tai henkilö leikkaa valonsäteen ( valokenno ), tai digitaalikameran ja kuvananalyysiohjelmiston yhdistelmä . Tai hiukkasen sironnan mittaus ( sameuden mittaus ). Kun kyseessä on esine, joka käsittää tietyn määrän terästä (esimerkiksi ajoneuvo), kyseessä voi olla magneettinen havaitseminen.

Mekaaninen

Autoteollisuus

Vaipan sisältämä kaapeli siirtää pienen osan ajoneuvon pyörille tarkoitetusta vääntömomentista mekanismiin, joka muuntaa kaapelin pyörimisnopeuden kuljettajan ymmärrettäväksi näytöksi. Yleisesti, mekanismi muuntaa tämä siirtymä (kierto) osaksi kulma suhteellinen siirtymä neulan päin asteikko näyttää nopeuden ja osaksi kierto useita renkaita osoittaa kilometrien matka.

Pyöräily

Sähkömekaaninen

Puhdas mekaniikka ja sähkömagneettiset vaikutukset yhdistävä järjestelmä mahdollistaa määrän visualisoinnin.

Sähköinen

Elektroniikassa laskuri on digitaalinen integroitu piiri, joka on tarkoitettu laskemaan tuloonsa kohdistettujen pulssien lukumäärä. Se koostuu tietystä määrästä D-, T- tai JK-rokkareita.

Binaarilaskuri

Yksinkertaisin laskuri saadaan kaskadoimalla sarja T-kiikarit , laskettava signaali kohdistetaan ensimmäisen kiikun tuloon; tämän salvan lähtö ohjaa toisen salvan tuloa ja niin edelleen. Laskentatulos näkyy binäärilukuna , ensimmäinen vaihde osoittaa vähiten merkitsevän numeron.

Esimerkki: 01010111 osoittaa 87.

Yleensä tarjotaan viiva (nollaus, nollaus tai nollaus ), jonka avulla laskuri voidaan palauttaa nollaksi laskemisen jälkeen.

Kapasiteetti Laskurin on suurin määrä pulsseja, että se voi yhteensä ilman virhettä. On syytä 2 N varten binäärilaskuriin. Jos kapasiteetti ylitetään, laskuri palaa arvoon 0 ja alkaa laskea uudelleen.

Väärän tuloksen käyttämisen välttämiseksi laskuriin voidaan lisätä ylivuotoilmaisin  ; jälkimmäistä ohjataan kiikalla, joka aktivoituu, kun laskurin kapasiteetti ylitetään.

Mittariin sovellettava enimmäissignaalitaajuus riippuu kiikarien tekoon käytetystä tekniikasta: TTL , CMOS , ECL jne.

DCB tai desimaalilaskuri

Binaarilaskuri on pienin, toisin sanoen se, joka vaatii vähiten variaattoreita tietylle kapasiteetille. Niin kauan kuin kyse on tulosten tallentamisesta tietokoneen muistiin, tämä on erittäin hyvä valinta. Mutta jos haluamme tuloksen käyttäjälle ymmärrettävämmässä muodossa, käytämme DCB-laskureita, joita kutsutaan usein väärin desimaalilaskureiksi. Vaihtajat on ryhmitelty 4: llä, joista kukin osoittaa desimaaliluvun. Tämän tyyppistä laskuria käytetään mittauslaitteissa, kuten digitaalisessa volttimittarissa ja yleismittarissa, taajuusmittarissa jne.

Esimerkki: 0101 0111 osoittaa 57

Käännettävä laskuri

Se on laskuri, binääri tai desimaali, jonka avulla voidaan laskea tai laskea alaspäin laskentasuuntaan ( ylös / alas ) kutsuttuun ohjaustappiin sovelletun logiikkatason mukaan .

Esiasetettu laskuri

Se on laskuri, joka on varustettu tuloilla, joiden avulla voidaan lisätä mikä tahansa numero laskuriin (rinnakkaiskuormitus tai rinnakkaiskuorma ). Kun numero on syötetty, laskentatuloon syötetyt pulssit lisäävät tai yleensä laskevat laskurin sisältöä.

Esimerkki: ajastin, jossa valitaan haluamasi minuuttien määrä ja laskuri palaa vähitellen 0: een.

Asynkroninen tai synkroninen laskuri

Edellä kuvattu binäärilaskuri kärsii virheestä tulosten tallentamisessa. Itse asiassa, kun jokaisella kiikalla kestää tietyn ajan tilan muuttamiseen (mitä kutsutaan etenemisajaksi , huomatuksi tp), eri kiikarit reagoivat ei samanaikaisesti, vaan asteittain. Äärimmäisessä tapauksessa (siinä, jossa se on ketjun päässä oleva keinupainike, joka osoittaa merkittävimmän numeron, jonka on vaihdettava tilaa), on tarpeen odottaa aikaa N.tp pulssin jälkeen, jotta oikea merkintä. Jos numeron tallentamiseen tarkoitettu pulssi saapuu pulssin jälkeen, mutta ennen N.tp-viiveen päättymistä, tallennettu tulos voi olla väärä.

Näiden ongelmien välttämiseksi tapaa kytkeä varvastossut muutetaan. JK flip - flopeja käytetään . Laskettavia pulsseja käytetään samanaikaisesti kaikkien kiikun kellotuloihin. Ensimmäisen pulssin vastaanottavan rokkarin tulot J ja K ovat pysyvästi 1; sen vuoksi se muuttaa tilaa jokaisessa pulssissa; muiden kiipeälaitteiden tuloja ohjataan edellisten kiipeälaitteiden lähdöillä siten, että ne vaihtavat oikeaan aikaan: kullakin kiipeilyllä on lupa vaihtaa, kun kaikkien edellisten kiipeälaitteiden lähtö on 1.

Laskureita, joissa kelloa käytetään samanaikaisesti kaikille kiikaleille, kutsutaan synkronilaskureiksi , muita asynkronisiksi laskureiksi ( asynkroni- tai aaltoilulaskurit ).

Biologia, fysiikka

Elämän kenttä, kuten fysiikka, käyttää laitteita hiukkasten, mutta myös solujen (mukaan lukien esimerkiksi siittiöt), kloroplastien, punaisten tai valkosolujen jne. Havaitsemiseen ja laskemiseen. Tätä laskemista voidaan valinnaisesti avustaa tai suorittaa roboteilla, kuvan tunnistus- ja analyysiohjelmistoilla.

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit