I. Ներածություն
Ջուրը կարող է մոմեր վառել, ճի՞շտ է:Ճիշտ է!
Ճի՞շտ է, որ օձերը վախենում են ռեալգարից։Սուտ է!
Այն, ինչ մենք պատրաստվում ենք քննարկել այսօր, հետևյալն է.
Միջամտությունը կարող է բարելավել չափման ճշգրտությունը, ճի՞շտ է:
Նորմալ պայմաններում միջամտությունը չափման բնական թշնամին է:Միջամտությունը կնվազեցնի չափման ճշգրտությունը:Ծանր դեպքերում չափումը սովորաբար չի իրականացվի:Այս տեսանկյունից միջամտությունը կարող է բարելավել չափման ճշգրտությունը, ինչը կեղծ է:
Այնուամենայնիվ, մի՞շտ է այդպես։Կա՞ իրավիճակ, երբ միջամտությունը չի նվազեցնում չափման ճշգրտությունը, փոխարենը բարելավում է այն:
Պատասխանը այո է։
2. Միջամտության պայմանագիր
Համակցվելով փաստացի իրավիճակի հետ՝ մենք կնքում ենք միջամտության հետևյալ համաձայնությունը.
- Միջամտությունը չի պարունակում DC բաղադրիչներ:Փաստացի չափման մեջ միջամտությունը հիմնականում AC միջամտությունն է, և այս ենթադրությունը ողջամիտ է:
- Չափված հաստատուն լարման համեմատ, միջամտության ամպլիտուդը համեմատաբար փոքր է:Սա համահունչ է փաստացի իրավիճակին։
- Միջամտությունը պարբերական ազդանշան է, կամ ֆիքսված ժամանակահատվածում միջին արժեքը զրո է:Այս կետը պարտադիր չէ, որ ճիշտ լինի իրական չափման մեջ:Այնուամենայնիվ, քանի որ միջամտությունը սովորաբար ավելի բարձր հաճախականության AC ազդանշան է, միջամտությունների մեծ մասի համար զրոյական միջինի կոնվենցիան ողջամիտ է ավելի երկար ժամանակի համար:
3. Չափման ճշգրտությունը միջամտության պայմաններում
Էլեկտրական չափիչ սարքերի և հաշվիչների մեծ մասը այժմ օգտագործում են AD փոխարկիչներ, և դրանց չափման ճշգրտությունը սերտորեն կապված է AD փոխարկիչի լուծման հետ:Ընդհանուր առմամբ, ավելի բարձր լուծաչափով AD փոխարկիչներն ունեն ավելի բարձր չափման ճշգրտություն:
Այնուամենայնիվ, AD-ի լուծումը միշտ սահմանափակ է:Ենթադրելով, որ AD-ի լուծաչափը 3 բիթ է, իսկ ամենաբարձր չափման լարումը 8 Վ է, AD փոխարկիչը համարժեք է 8 բաժանմունքների բաժանված սանդղակի, որոնցից յուրաքանչյուրը 1 Վ է:1 վ է:Այս AD-ի չափման արդյունքը միշտ ամբողջ թիվ է, իսկ տասնորդական մասը միշտ տեղափոխվում կամ հանվում է, որը ենթադրվում է, որ այս հոդվածում ներկայացված է:Կրելը կամ դեն նետելը կառաջացնի չափման սխալներ:Օրինակ, 6.3 Վ-ը 6 Վ-ից մեծ է և 7 Վ-ից պակաս:AD չափման արդյունքը 7 Վ է, և կա 0,7 Վ սխալ:Այս սխալը մենք անվանում ենք AD քվանտացման սխալ:
Վերլուծության հարմարության համար մենք ենթադրում ենք, որ սանդղակը (AD փոխարկիչը) չունի չափման այլ սխալներ, բացի AD քվանտացման սխալից:
Այժմ մենք օգտագործում ենք նման երկու նույնական սանդղակներ՝ Նկար 1-ում ներկայացված երկու հաստատուն լարման չափման համար՝ առանց միջամտության (իդեալական իրավիճակ) և միջամտությամբ:
Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, փաստացի չափված DC լարումը 6,3 Վ է, իսկ ձախ նկարում DC լարումը որևէ միջամտություն չունի, և դա արժեքի հաստատուն արժեք է:Աջ նկարը ցույց է տալիս փոփոխական հոսանքով խախտված ուղղակի հոսանքը, և կա արժեքի որոշակի տատանում։Աջ գծապատկերում DC լարումը հավասար է ձախ դիագրամում հաստատուն լարմանը միջամտության ազդանշանը վերացնելուց հետո:Նկարի կարմիր քառակուսին ներկայացնում է AD փոխարկիչի փոխակերպման արդյունքը:
Իդեալական DC լարում առանց միջամտության
Կիրառեք միջամտող DC լարում, որի միջին արժեքը զրոյական է
Վերոնշյալ նկարում նշված երկու դեպքերում կատարեք ուղիղ հոսանքի 10 չափում, ապա միջինացրեք 10 չափումները:
Ձախ կողմում գտնվող առաջին սանդղակը չափվում է 10 անգամ, և յուրաքանչյուր անգամ ցուցումները նույնն են:AD-ի քվանտավորման սխալի ազդեցության պատճառով յուրաքանչյուր ընթերցում 7 Վ է:10 չափումների միջինացումից հետո արդյունքը դեռ 7 Վ է:AD-ի քվանտացման սխալը 0,7 Վ է, իսկ չափման սխալը՝ 0,7 Վ:
Աջ կողմի երկրորդ սանդղակը կտրուկ փոխվել է.
Միջամտության լարման և ամպլիտուդի դրական և բացասական տարբերության պատճառով AD քվանտացման սխալը տարբեր է չափման տարբեր կետերում:AD-ի քվանտացման սխալի փոփոխության դեպքում AD չափման արդյունքը փոխվում է 6V-ի և 7V-ի միջև:Չափումներից յոթը եղել է 7V, միայն երեքը՝ 6V, իսկ 10 չափումների միջինը եղել է 6,3V:Սխալը 0V է:
Իրականում, ոչ մի սխալ անհնար է, քանի որ օբյեկտիվ աշխարհում չկա խիստ 6.3V:Այնուամենայնիվ, իսկապես կան.
Միջամտության բացակայության դեպքում, քանի որ յուրաքանչյուր չափման արդյունքը նույնն է, միջինը 10 չափումներից հետո սխալը մնում է անփոփոխ:
Երբ կա համապատասխան քանակի միջամտություն, 10 չափումներից հետո միջինացված է, AD քվանտավորման սխալը կրճատվում է մեծության կարգով:Բանաձևը բարելավվել է մեծության կարգով:Չափման ճշգրտությունը նույնպես բարելավվել է մեծության կարգով:
Հիմնական հարցերն են.
Արդյո՞ք դա նույնն է, երբ չափված լարումը այլ արժեքներ է:
Ընթերցողները կարող են ցանկանալ հետևել միջամտության մասին համաձայնությանը երկրորդ բաժնում, արտահայտել միջամտությունը մի շարք թվային արժեքներով, միջամտությունը դնել չափված լարման վրա և այնուհետև հաշվարկել յուրաքանչյուր կետի չափման արդյունքները՝ համաձայն AD փոխարկիչի փոխանցման սկզբունքի։ , և այնուհետև հաշվարկեք միջին արժեքը ստուգման համար, քանի դեռ միջամտության ամպլիտուդը կարող է հանգեցնել AD-ի քվանտացումից հետո ընթերցման փոփոխությանը, և նմուշառման հաճախականությունը բավականաչափ բարձր է (միջամտության ամպլիտուդի փոփոխությունները ունեն անցումային գործընթաց, այլ ոչ թե երկու արժեքներ՝ դրական և բացասական։ ), և ճշգրտությունը պետք է բարելավվի:
Կարելի է ապացուցել, որ քանի դեռ չափված լարումը ճշգրիտ ամբողջ թիվ չէ (այն գոյություն չունի օբյեկտիվ աշխարհում), կլինի AD քվանտացման սխալ, անկախ նրանից, թե որքան մեծ է AD քվանտավորման սխալը, քանի դեռ ամպլիտուդան միջամտությունն ավելի մեծ է, քան AD քվանտացման սխալը կամ ավելի մեծ է, քան AD-ի նվազագույն լուծումը, այն կհանգեցնի չափման արդյունքի փոփոխության երկու հարակից արժեքների միջև:Քանի որ միջամտությունը դրական է և բացասական սիմետրիկ, նվազման և աճի մեծությունն ու հավանականությունը հավասար են:Հետևաբար, երբ փաստացի արժեքը որ արժեքին ավելի մոտ է, հավանականությունը, թե որ արժեքին կհայտնվի ավելի մեծ է, իսկ միջինացումից հետո որ արժեքին մոտ կլինի։
Այսինքն՝ բազմակի չափումների միջին արժեքը (միջամտության միջին արժեքը զրո է) պետք է ավելի մոտ լինի չափման արդյունքին առանց միջամտության, այսինքն՝ օգտագործելով զրոյական միջին արժեքով AC միջամտության ազդանշանը և բազմակի չափումների միջինացումը կարող է նվազեցնել համարժեք AD Quantize-ը։ սխալներ, բարելավել AD չափման լուծումը և բարելավել չափումների ճշգրտությունը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հուլիս-13-2023
