I. Кіріспе
Су шам жаға алады, бұл рас па?Бұл рас!
Жыландар реалгардан қорқады деген рас па?Бұл жалған!
Бүгін біз талқылайтын нәрсе:
Кедергі өлшеу дәлдігін жақсартуы мүмкін, бұл рас па?
Қалыпты жағдайда кедергі өлшеудің табиғи жауы болып табылады.Кедергі өлшеу дәлдігін төмендетеді.Ауыр жағдайларда өлшеу қалыпты түрде жүргізілмейді.Осы тұрғыдан алғанда, кедергі өлшеу дәлдігін жақсартуы мүмкін, бұл жалған!
Дегенмен, бұл әрқашан солай ма?Кедергілер өлшеу дәлдігін төмендетпей, керісінше жақсартатын жағдай бар ма?
Жауап иә!
2. Интерференция туралы келісім
Нақты жағдаймен біріктіре отырып, біз араласу туралы келесі келісімді жасаймыз:
- Кедергілер тұрақты ток құрамдастарын қамтымайды.Нақты өлшеуде кедергі негізінен айнымалы ток кедергісі болып табылады және бұл болжам орынды.
- Өлшенген тұрақты кернеумен салыстырғанда кедергі амплитудасы салыстырмалы түрде аз.Бұл нақты жағдайға сәйкес келеді.
- Кедергі – мерзімді сигнал немесе белгіленген уақыт аралығында орташа мән нөлге тең.Бұл нүкте нақты өлшеуде міндетті түрде дұрыс емес.Дегенмен, кедергі әдетте жоғары жиілікті айнымалы ток сигналы болғандықтан, көптеген кедергілер үшін орташа нөлдік конвенция ұзағырақ уақыт кезеңі үшін орынды болады.
3. Интерференция кезіндегі өлшеу дәлдігі
Көптеген электрлік өлшеу құралдары мен есептегіштер қазір AD түрлендіргіштерін пайдаланады және олардың өлшеу дәлдігі AD түрлендіргішінің рұқсатымен тығыз байланысты.Жалпы алғанда, жоғарырақ ажыратымдылығы бар AD түрлендіргіштерінің өлшеу дәлдігі жоғары болады.
Дегенмен, AD рұқсаты әрқашан шектеулі.AD рұқсаты 3 бит және ең жоғары өлшеу кернеуі 8 В деп есептесек, AD түрлендіргіші 8 бөлімге бөлінген шкалаға тең, әрбір бөлім 1 В.1В құрайды.Бұл AD өлшеу нәтижесі әрқашан бүтін сан болып табылады және ондық бөлік әрқашан тасымалданады немесе жойылады, бұл қағазда тасымалданады деп есептеледі.Тасымалдау немесе лақтыру өлшеу қателіктерін тудырады.Мысалы, 6,3 В 6 В жоғары және 7 В төмен.AD өлшеу нәтижесі 7В, ал қате 0,7В.Біз бұл қатені AD кванттау қатесі деп атаймыз.
Талдауға ыңғайлы болу үшін шкалада (AD түрлендіргішінде) AD кванттау қателігінен басқа өлшеу қателері жоқ деп есептейміз.
Енді біз 1-суретте көрсетілген екі тұрақты ток кернеуін кедергісіз (идеалды жағдай) және кедергісіз өлшеу үшін осындай екі бірдей шкала қолданамыз.
1-суретте көрсетілгендей нақты өлшенген тұрақты ток кернеуі 6,3В, ал сол жақ суреттегі тұрақты кернеуде ешқандай кедергі жоқ және ол мәндегі тұрақты шама.Оң жақтағы суретте айнымалы токпен бұзылған тұрақты ток көрсетілген және мәнде белгілі бір ауытқу бар.Оң диаграммадағы тұрақты кернеу кедергі сигналын жойғаннан кейін сол диаграммадағы тұрақты кернеуге тең.Суреттегі қызыл шаршы AD түрлендіргішінің түрлендіру нәтижесін білдіреді.
Кедергісіз мінсіз тұрақты кернеу
Орташа мәні нөлге тең кедергі жасайтын тұрақты ток кернеуін қолданыңыз
Жоғарыдағы суреттегі екі жағдайда тұрақты токтың 10 өлшемін жасаңыз, содан кейін 10 өлшемнің орташа мәнін алыңыз.
Сол жақтағы бірінші шкала 10 рет өлшенеді, ал көрсеткіштер әр жолы бірдей.AD кванттау қатесінің әсерінен әрбір көрсеткіш 7В.10 өлшеудің орташа мәні алынғаннан кейін нәтиже әлі де 7 В.AD кванттау қатесі 0,7 В, ал өлшеу қателігі 0,7 В.
Оң жақтағы екінші шкала күрт өзгерді:
Кедергі кернеуінің және амплитудасының оң және теріс мәндерінің айырмашылығына байланысты AD кванттау қателігі әртүрлі өлшеу нүктелерінде әртүрлі болады.AD кванттау қатесінің өзгеруі кезінде AD өлшеу нәтижесі 6V және 7V арасында өзгереді.Өлшемдердің жетеуі 7В, тек үшеуі 6В, ал 10 өлшемнің орташа мәні 6,3В болды!Қате 0 В!
Шын мәнінде, ешқандай қателік мүмкін емес, өйткені объективті әлемде қатаң 6,3 В жоқ!Дегенмен, шынымен де бар:
Кедергі болмаған жағдайда, әрбір өлшеу нәтижесі бірдей болғандықтан, орташа 10 өлшеуден кейін қате өзгеріссіз қалады!
Кедергінің тиісті мөлшері болған кезде, 10 өлшеудің орташа мәні алынғаннан кейін, AD кванттау қатесі шама ретімен азаяды!Ажыратымдылық шама ретімен жақсартылады!Өлшеу дәлдігі де шама ретімен жақсарады!
Негізгі сұрақтар:
Өлшенетін кернеу басқа мәндер болғанда бірдей ме?
Оқырмандар екінші бөлімдегі кедергі туралы келісімді ұстанғысы келеді, кедергіні сандық мәндер тізбегімен көрсеткісі келеді, өлшенген кернеуге кедергіні үстемелеп, содан кейін AD түрлендіргішінің тасымалдау принципіне сәйкес әрбір нүктенің өлшеу нәтижелерін есептей алады. , содан кейін интерференция амплитудасы AD кванттауынан кейін оқуды өзгертуге әкелуі мүмкін болса және іріктеу жиілігі жеткілікті жоғары болса, тексеру үшін орташа мәнді есептеңіз (кедергі амплитудасының өзгерістерінде оң және теріс мәндердің екі мәні емес, өту процесі бар) ) және дәлдікті жақсарту керек!
Өлшенетін кернеу дәл бүтін сан болмаған кезде (ол объективті әлемде жоқ), AD кванттау қатесі қаншалықты үлкен болса да, амплитудасы болғанша, AD кванттау қатесі болатынын дәлелдеуге болады. кедергі AD кванттау қателігінен үлкен немесе AD ең аз рұқсатынан үлкен болса, ол өлшеу нәтижесінің екі көрші мән арасында өзгеруіне әкеледі.Интерференция оң және теріс симметриялы болғандықтан, азаю мен өсу шамасы мен ықтималдығы тең.Демек, нақты мән қай мәнге жақын болса, қай мәннің пайда болу ықтималдығы жоғары болады және орташалаудан кейін қай мәнге жақын болады.
Яғни: бірнеше өлшемдердің орташа мәні (кедергілердің орташа мәні нөлге тең) кедергісіз өлшеу нәтижесіне жақын болуы керек, яғни орташа мәні нөлге тең айнымалы ток кедергі сигналын пайдалану және бірнеше өлшемдерді орташалау эквивалентті AD Quantize азайтуы мүмкін. қателер, AD өлшеу ажыратымдылығын жақсартыңыз және өлшеу дәлдігін жақсартыңыз!
Хабарлама уақыты: 13 шілде 2023 ж
