შესავალი
წყალს შეუძლია სანთლების დანთება, მართალია?Მართალია!
მართალია, რომ გველებს ეშინიათ რეალგარის?ტყუილია!
რაზეც დღეს ვისაუბრებთ არის:
ჩარევას შეუძლია გააუმჯობესოს გაზომვის სიზუსტე, მართალია?
ნორმალურ პირობებში, ჩარევა გაზომვის ბუნებრივი მტერია.ჩარევა შეამცირებს გაზომვის სიზუსტეს.მძიმე შემთხვევებში, გაზომვა ჩვეულებრივ არ განხორციელდება.ამ თვალსაზრისით, ჩარევას შეუძლია გააუმჯობესოს გაზომვის სიზუსტე, რაც მცდარია!
თუმცა, ყოველთვის ასეა?არის თუ არა სიტუაცია, როდესაც ჩარევა არ ამცირებს გაზომვის სიზუსტეს, არამედ აუმჯობესებს მას?
პასუხი არის დიახ!
2. ჩარევის ხელშეკრულება
რეალურ ვითარებასთან ერთად, ჩვენ ვაფორმებთ შემდეგ შეთანხმებას ჩარევის შესახებ:
- ჩარევა არ შეიცავს DC კომპონენტებს.რეალურ გაზომვაში, ჩარევა ძირითადად არის AC ჩარევა და ეს ვარაუდი გონივრულია.
- გაზომულ DC ძაბვასთან შედარებით, ჩარევის ამპლიტუდა შედარებით მცირეა.ეს შეესაბამება რეალურ ვითარებას.
- ჩარევა არის პერიოდული სიგნალი, ან საშუალო მნიშვნელობა არის ნული გარკვეული დროის განმავლობაში.ეს წერტილი სულაც არ არის ჭეშმარიტი რეალური გაზომვისას.თუმცა, რადგან ჩარევა, როგორც წესი, უფრო მაღალი სიხშირის AC სიგნალია, უმეტესი ჩარევისთვის, ნულოვანი საშუალოს კონვენცია გონივრულია უფრო ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.
3. გაზომვის სიზუსტე ჩარევის დროს
ელექტრული საზომი ხელსაწყოებისა და მრიცხველების უმეტესობა ახლა იყენებს AD გადამყვანებს და მათი გაზომვის სიზუსტე მჭიდრო კავშირშია AD კონვერტორის გარჩევადობასთან.ზოგადად რომ ვთქვათ, უფრო მაღალი გარჩევადობის მქონე AD გადამყვანებს აქვთ გაზომვის უფრო მაღალი სიზუსტე.
თუმცა, AD-ის გარჩევადობა ყოველთვის შეზღუდულია.თუ ვივარაუდებთ, რომ AD-ის გარჩევადობა არის 3 ბიტი და უმაღლესი საზომი ძაბვა არის 8 ვ, AD კონვერტორი უდრის 8 განყოფილებად დაყოფილი მასშტაბის, თითოეული განყოფილება არის 1 ვ.არის 1 ვ.ამ AD-ის გაზომვის შედეგი ყოველთვის არის მთელი რიცხვი, ხოლო ათობითი ნაწილი ყოველთვის გადატანილია ან უგულვებელყოფილია, რაც ვარაუდობენ, რომ შესრულებულია ამ ნაშრომში.ტარება ან გადაგდება გამოიწვევს გაზომვის შეცდომებს.მაგალითად, 6.3 ვ არის 6 ვ-ზე მეტი და 7 ვ-ზე ნაკლები.AD გაზომვის შედეგი არის 7V და არის შეცდომა 0.7V.ჩვენ ამ შეცდომას ვუწოდებთ AD quantization შეცდომას.
ანალიზის მოხერხებულობისთვის, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ მასშტაბს (AD კონვერტორს) არ აქვს სხვა გაზომვის შეცდომები, გარდა AD კვანტიზაციის შეცდომისა.
ახლა, ჩვენ ვიყენებთ ასეთ ორ იდენტურ სასწორს, რათა გავზომოთ ორი DC ძაბვა, რომელიც ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში ჩარევის გარეშე (იდეალური სიტუაცია) და ჩარევით.
როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, ფაქტობრივი გაზომილი DC ძაბვა არის 6.3V, ხოლო მარცხენა ფიგურაში DC ძაბვას არ აქვს რაიმე ჩარევა და ეს არის მუდმივი მნიშვნელობა.ფიგურა მარჯვნივ გვიჩვენებს პირდაპირი დენი, რომელიც არღვევს ალტერნატიული დენით და არის გარკვეული რყევა მნიშვნელობაში.DC ძაბვა მარჯვენა დიაგრამაზე უდრის DC ძაბვას მარცხენა დიაგრამაში ჩარევის სიგნალის აღმოფხვრის შემდეგ.ფიგურაში წითელი კვადრატი წარმოადგენს AD კონვერტორის კონვერტაციის შედეგს.
იდეალური DC ძაბვა ჩარევის გარეშე
გამოიყენეთ შემაფერხებელი DC ძაბვა საშუალო მნიშვნელობით ნულოვანი
გააკეთეთ პირდაპირი დენის 10 გაზომვა ზემოთ მოცემულ ფიგურაში ორ შემთხვევაში და შემდეგ საშუალოდ 10 გაზომვა.
მარცხნივ პირველი სასწორი იზომება 10-ჯერ და წაკითხვები ერთნაირია ყოველ ჯერზე.AD კვანტიზაციის შეცდომის გავლენის გამო, თითოეული ჩვენება არის 7 ვ.საშუალოდ 10 გაზომვის შემდეგ, შედეგი კვლავ 7 ვ.AD quantization შეცდომა არის 0.7V, ხოლო გაზომვის შეცდომა არის 0.7V.
მეორე მასშტაბი მარჯვნივ მკვეთრად შეიცვალა:
ინტერფერენციული ძაბვის და ამპლიტუდის დადებითი და უარყოფითი განსხვავების გამო, AD კვანტიზაციის შეცდომა განსხვავებულია გაზომვის სხვადასხვა წერტილში.AD კვანტიზაციის შეცდომის ცვლილების პირობებში, AD გაზომვის შედეგი იცვლება 6 ვ-სა და 7 ვ-ს შორის.შვიდი გაზომვები იყო 7V, მხოლოდ სამი იყო 6V, ხოლო 10 გაზომვის საშუალო იყო 6.3V!შეცდომა არის 0V!
ფაქტობრივად, არანაირი შეცდომა შეუძლებელია, რადგან ობიექტურ სამყაროში არ არსებობს მკაცრი 6.3V!თუმცა, მართლაც არსებობს:
ჩარევის არარსებობის შემთხვევაში, რადგან თითოეული გაზომვის შედეგი ერთნაირია, საშუალოდ 10 გაზომვის შემდეგ, შეცდომა უცვლელი რჩება!
როდესაც არსებობს შესაბამისი რაოდენობის ჩარევა, 10 გაზომვის შემდეგ საშუალოდ, AD კვანტიზაციის შეცდომა მცირდება სიდიდის ბრძანებით!გარჩევადობა გაუმჯობესებულია სიდიდის ბრძანებით!გაზომვის სიზუსტე ასევე გაუმჯობესებულია სიდიდის ბრძანებით!
ძირითადი კითხვებია:
იგივეა, როდესაც გაზომილი ძაბვა არის სხვა მნიშვნელობები?
მკითხველს შეიძლება სურდეს დაიცვან შეთანხმება ჩარევის შესახებ მეორე ნაწილში, გამოხატონ ჩარევა რიცხვითი მნიშვნელობების სერიით, ჩარევა მოათავსონ გაზომილ ძაბვაზე და შემდეგ გამოთვალონ თითოეული წერტილის გაზომვის შედეგები AD გადამყვანის ტარების პრინციპის მიხედვით. და შემდეგ გამოთვალეთ საშუალო მნიშვნელობა შემოწმებისთვის, სანამ ჩარევის ამპლიტუდამ შეიძლება გამოიწვიოს AD კვანტიზაციის შემდეგ წაკითხვის შეცვლა და შერჩევის სიხშირე საკმარისად მაღალია (ჩარევის ამპლიტუდის ცვლილებებს აქვს გარდამავალი პროცესი და არა ორი დადებითი და უარყოფითი მნიშვნელობა ), და სიზუსტე უნდა გაუმჯობესდეს!
შეიძლება დადასტურდეს, რომ სანამ გაზომილი ძაბვა არ არის ზუსტად მთელი რიცხვი (ის არ არსებობს ობიექტურ სამყაროში), იქნება AD კვანტიზაციის შეცდომა, რაც არ უნდა დიდი იყოს AD კვანტიზაციის შეცდომა, რამდენადაც ამპლიტუდა ჩარევა უფრო მეტია ვიდრე AD კვანტიზაციის შეცდომა ან მეტია AD-ის მინიმალურ გარჩევადობაზე, ეს გამოიწვევს გაზომვის შედეგის შეცვლას ორ მიმდებარე მნიშვნელობას შორის.ვინაიდან ჩარევა დადებითი და უარყოფითი სიმეტრიულია, კლების და გაზრდის სიდიდე და ალბათობა ტოლია.მაშასადამე, როდესაც ფაქტობრივი მნიშვნელობა რომელ მნიშვნელობასთან არის უფრო ახლოს, რომელი მნიშვნელობის გამოჩენის ალბათობა უფრო დიდია და რომელ მნიშვნელობასთან იქნება მიახლოებული საშუალო გამოთვლის შემდეგ.
ეს არის: მრავალჯერადი გაზომვის საშუალო მნიშვნელობა (ინტერფერენციის საშუალო მნიშვნელობა არის ნული) უფრო ახლოს უნდა იყოს გაზომვის შედეგთან ჩარევის გარეშე, ანუ AC ჩარევის სიგნალის გამოყენებით საშუალო მნიშვნელობით ნული და საშუალოდ მრავალჯერადი გაზომვა შეიძლება შეამციროს ექვივალენტური AD Quantize. შეცდომები, გააუმჯობესე AD გაზომვის გარჩევადობა და გააუმჯობესე გაზომვის სიზუსტე!
გამოქვეყნების დრო: ივლის-13-2023
