Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
В результат измерения вводится первая поправка (первая итерация):
y3=K си x+ D +K си d x- D y1=K си x- d (D + K си d x). (8.14) Далее повторяется итерационная процедура.
Результат преобразования y 3 . (8.15) Результат измерения x оп2: . (8.16) Вычисление поправки D y 2 и запоминание: . (8.17) Новое измерение x и внесение второй поправки (вторая итерация): . (8.18) Поскольку d <1, то процесс итерации сходится. После n итераций получим результат: . (8.19) При d <1 , следовательно, . Практически полной коррекции погрешности измерения добиться невозможно, так как будут оказывать влияние неточности средств, задействованных в итерационной процедуре. Основным достоинством итерационных методов является корректирование общей погрешности СИ независимо от вызвавших ее причин. Недостатки: ограниченная область применения из-за необходимости использования достаточно точного обратного преобразователя; необходимость оценки и учета погрешности дискретизации, связанной с периодическим отключением измеряемой величины. При реализации итерационных методов с пространственным разделением каналов отключение измеряемой величины не требуется. На рис. 8.5 представлена структурная схема такой системы итеративной коррекции. В состав системы входит несколько одинаковых прямых (ПП) и обратных образцовых (ОП) преобразователей. Преобразования, реализуемые системой:
и т.д. Рис. 8.5. Структурная схема реализации метода итеративной коррекции погрешностей с пространственным разделением каналов
Поскольку d <<1, то yn» K пп x + D. Это означает, что мультипликативная погрешность скорректирована полностью, но остается аддитивная погрешность последнего преобразователя. Методы образцовых мер (сигналов) основаны на определении в процессе цикла измерений реальных значений параметров функции преобразования средства измерений путем отключения от входа СИ измеряемой величины и подключения образцовых мер. Метод предполагает, что функция преобразования средства измерений с достаточной точностью описывается полиномом порядка n -1. , (8.20) где di – коэффициенты функции преобразования средства измерений. Структурная схема измерительной системы, реализующей данный метод, показана на рис. 8.6.
Рис. 8.6. Структурная схема измерительной системы с образцовыми сигналами
В состав системы кроме средства измерений СИ входит набор мер М1,…,Мn, коммутатор К, вычислительное устройство ВУ. Процедура измерения состоит из n +1 такта. В первом такте коммутатор подключает к входу СИ измеряемую величину x. Во втором и последующих n тактах коммутатор последовательно подключает к входу СИ меры М1, М2,…,Мn с выходными образцовыми сигналами x01, x02,…,x0n. Полученные результаты измерений y01, y02,…,y0n поступают в ВУ, в памяти которого записана статическая характеристика СИ, в виде (8.20). Таким образом, формируется система из n уравнений: (8.21)
Решая (8.21), ВУ вычисляет параметры d 1, d 2,…, di, значения которых подставляются в первое уравнение. Если СИ имеет линейную функцию преобразования, то система (8.21) будет состоять из трех уравнений: (8.22) Решение системы (8.22) относительно x имеет вид . (8.23) Как видно из (8.23), вычисленное значение x и, следовательно, результат измерения не зависят от изменений функции преобразования средства измерений, связанных с изменением коэффициентов di под действием влияющих факторов. Метод уменьшает как мультипликативную, так и аддитивную составляющие погрешности измерения. Метод применим и при нелинейной функции преобразования средства измерений. В этом случае прибегают к кусочно-линейной ее аппроксимации, при которой связь между выходной и входной величинами выражается в виде (8.24) где m – число линейных участков, которыми может быть с требуемой точностью аппроксимирована функция преобразования средства измерений. Вычисление x производится также по результатам трех измерений: , (8.25) где x 0 i, x 0 i +1 – образцовые сигналы соответствующих мер, выбираемые в зависимости от первого измерения так, как это показано на рис.8.7. Рис. 8.7. Выбор образцовых сигналов при кусочно-линейной аппроксимации нелинейной функции преобразования СИ К недостаткам метода образцовых мер следует отнести частые переключения входных сигналов при измерениях, а также необходимость использования большого количества образцовых мер.
Тестовые методы [23] основаны на получении в процессе измерительного цикла информации не только об измеряемой величине, но и о параметрах функции преобразования средства измерений в момент измерения. Тестовые методы так же, как и метод образцовых сигналов, предполагает, что функция преобразования описывается полиномом порядка n -1 (8.20), содержащим n параметров di. Общим между этими методами является то, что цикл измерений состоит из n +1 тактов и в первом такте измеряется величина x. В отличие от метода образцовых сигналов, при последующих тактах измерения используются тесты A1(x), A2(x),…,An(x), каждый из которых является некоторой функцией измеряемой величины x. Чаще всего используются аддитивные тесты в виде суммы Aj (x)= x + q j, где q j – образцовая величина, физически однородная с измеряемой, совместно с мультипликативными тестами, формируемыми в виде произведения Aj(x)=Kjx, где Kj – известный коэффициент передачи. Тесты третьего вида – функциональные – используется сравнительно редко. Искомые значения x и значения параметров d 1, d 2,…, dn получаются решением системы уравнений: (8.26) Структурная схема одного из вариантов реализации тестового метода показана на рис.8.8. В состав используемых средств помимо средства измерений и вычислительного устройства ВУ входят блоки формирования БАТ и БМТ аддитивного и мультипликативного тестов и коммутирующие ключи Кл1, Кл2, Кл3, с помощью которых осуществляются такты процесса измерения. На первом такте при разомкнутых ключах Кл1, Кл3 и замкнутом Кл2 на СИ подается непосредственно входная величина x. Во втором такте замыкается ключ Кл1 и на вход СИ подается аддитивный тест x+ q. В третьем такте ключ Кл2 размыкается, а ключ Кл3 замыкается и на вход СИ подается мультипликативный тест kx.
Рис. 8.8. Структурная схема реализации тестового метода
Если функция преобразования СИ нелинейная (рис.8.9) и используется ее кусочно-линейная аппроксимация, то результаты тактовых измерений представляются в виде системы (8.27) и запоминаются вычислительным устройством. Решив эту систему относительно x по формуле (8.28) вычислительное устройство выдает результат измерения. Границы j -го интервала аппроксимации соответствуют значениям kx и x + q. При изменении x соответствующее смещение границ означает переход на новый интервал аппроксимации. Таким образом, для реализации метода необходимо получение точных и стабильных q и k. Технически это легче достижимо для q, чем для k. Эта проблема может быть решена некоторым изменением структуры (рис. 8.10) и алгоритма работы корректирующей системы соединением входа БМТ с выходом БАТ и введением одного дополнительного такта измерения.
Рис. 8.10. Система коррекции погрешностей тестовым методом
Первые три такта измерений проходят так же, как при использовании системы, изображенной на рис. 8.8. В четвертом такте ключ Кл2 разомкнут, а ключи Кл1 и Кл3 замкнуты. При этом входной величиной СИ является тест k (x + q), а результат измерения . (8.29) Тогда в результате совместного решения (8.27) и (8.29) получается
, (8.30) и, следовательно, коэффициент k не влияет на результат измерения. По сравнению с методом образцовых сигналов, тестовые методы обладают существенными преимуществами. Это отсутствие необходимости в процессе измерения отключать измеряемую величину от входа СИ и использовать большое количество образцовых величин, даже при существенной нелинейности функции преобразования средства измерения.
|
|||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 43; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.138.175.180 (0.017 с.) |