I. परिचय
पाण्याने मेणबत्त्या पेटवता येतात, हे खरे आहे का? हे खरे आहे!
सापांना रियलगरची भीती वाटते हे खरे आहे का? ते खोटे आहे!
आज आपण ज्याची चर्चा करणार आहोत ते म्हणजे:
हस्तक्षेपामुळे मापन अचूकता सुधारू शकते, हे खरे आहे का?
सामान्य परिस्थितीत, हस्तक्षेप हा मापनाचा नैसर्गिक शत्रू असतो. हस्तक्षेपामुळे मापनाची अचूकता कमी होईल. गंभीर प्रकरणांमध्ये, मापन सामान्यपणे केले जाणार नाही. या दृष्टिकोनातून, हस्तक्षेपामुळे मापनाची अचूकता सुधारू शकते, जे चुकीचे आहे!
तथापि, हे नेहमीच घडते का? अशी परिस्थिती आहे का जिथे हस्तक्षेपामुळे मापन अचूकता कमी होत नाही, उलट ती सुधारते?
उत्तर हो आहे!
२. हस्तक्षेप करार
प्रत्यक्ष परिस्थितीनुसार, आम्ही हस्तक्षेपाबाबत खालील करार करतो:
- हस्तक्षेपामध्ये डीसी घटक नसतात. प्रत्यक्ष मोजमापात, हस्तक्षेप हा प्रामुख्याने एसी हस्तक्षेप असतो आणि ही धारणा वाजवी आहे.
- मोजलेल्या डीसी व्होल्टेजच्या तुलनेत, हस्तक्षेपाचे मोठेपणा तुलनेने लहान आहे. हे प्रत्यक्ष परिस्थितीशी सुसंगत आहे.
- हस्तक्षेप हा एक नियतकालिक सिग्नल आहे, किंवा एका निश्चित कालावधीत सरासरी मूल्य शून्य आहे. प्रत्यक्ष मोजमापात हा मुद्दा आवश्यक नाही. तथापि, हस्तक्षेप हा सामान्यतः उच्च वारंवारता असलेला एसी सिग्नल असल्याने, बहुतेक हस्तक्षेपांसाठी, दीर्घ कालावधीसाठी शून्य सरासरीचा नियम वाजवी आहे.
३. हस्तक्षेपादरम्यान मापन अचूकता
बहुतेक विद्युत मापन यंत्रे आणि मीटर आता AD कन्व्हर्टर वापरतात आणि त्यांची मापन अचूकता AD कन्व्हर्टरच्या रिझोल्यूशनशी जवळून संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, उच्च रिझोल्यूशन असलेल्या AD कन्व्हर्टरमध्ये उच्च मापन अचूकता असते.
तथापि, AD चे रिझोल्यूशन नेहमीच मर्यादित असते. AD चे रिझोल्यूशन 3 बिट्स आहे आणि सर्वोच्च मापन व्होल्टेज 8V आहे असे गृहीत धरल्यास, AD कन्व्हर्टर 8 विभागांमध्ये विभागलेल्या स्केलच्या समतुल्य आहे, प्रत्येक विभाग 1V आहे. 1V आहे. या AD चे मापन परिणाम नेहमीच एक पूर्णांक असतो आणि दशांश भाग नेहमीच वाहून नेला जातो किंवा टाकून दिला जातो, जो या पेपरमध्ये वाहून नेला जातो असे गृहीत धरले आहे. वाहून नेल्याने किंवा टाकून दिल्याने मापन त्रुटी निर्माण होतील. उदाहरणार्थ, 6.3V 6V पेक्षा जास्त आणि 7V पेक्षा कमी आहे. AD मापन परिणाम 7V आहे आणि 0.7V ची त्रुटी आहे. आपण या त्रुटीला AD क्वांटायझेशन त्रुटी म्हणतो.
विश्लेषणाच्या सोयीसाठी, आम्ही असे गृहीत धरतो की स्केल (AD कन्व्हर्टर) मध्ये AD क्वांटायझेशन त्रुटीशिवाय इतर कोणत्याही मापन त्रुटी नाहीत.
आता, आपण आकृती १ मध्ये दाखवलेले दोन डीसी व्होल्टेज हस्तक्षेपाशिवाय (आदर्श परिस्थिती) आणि हस्तक्षेपाशिवाय मोजण्यासाठी अशा दोन समान स्केल वापरतो.
आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, प्रत्यक्ष मोजलेला DC व्होल्टेज ६.३V आहे आणि डाव्या आकृतीतील DC व्होल्टेजमध्ये कोणताही हस्तक्षेप नाही आणि तो मूल्यात स्थिर मूल्य आहे. उजवीकडील आकृती पर्यायी प्रवाहामुळे विचलित होणारा थेट प्रवाह दर्शवते आणि मूल्यात विशिष्ट चढ-उतार आहे. हस्तक्षेप सिग्नल काढून टाकल्यानंतर उजव्या आकृतीतील DC व्होल्टेज डाव्या आकृतीतील DC व्होल्टेजच्या बरोबरीचा आहे. आकृतीतील लाल चौरस AD कन्व्हर्टरच्या रूपांतरण परिणामाचे प्रतिनिधित्व करतो.
हस्तक्षेपाशिवाय आदर्श डीसी व्होल्टेज
शून्य सरासरी मूल्यासह इंटरफेरिंग डीसी व्होल्टेज लागू करा
वरील आकृतीतील दोन्ही प्रकरणांमध्ये थेट विद्युतधारेचे १० माप करा आणि नंतर १० मापांची सरासरी काढा.
डावीकडील पहिला स्केल १० वेळा मोजला जातो आणि प्रत्येक वेळी वाचन सारखेच असते. AD क्वांटायझेशन त्रुटीच्या प्रभावामुळे, प्रत्येक वाचन ७V असते. १० मोजमापांची सरासरी काढल्यानंतरही निकाल ७V असतो. AD क्वांटायझेशन त्रुटी ०.७V आहे आणि मापन त्रुटी ०.७V आहे.
उजवीकडील दुसरा स्केल नाटकीयरित्या बदलला आहे:
इंटरफेरन्स व्होल्टेज आणि अॅम्प्लिट्यूडच्या पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्हमधील फरकामुळे, वेगवेगळ्या मापन बिंदूंवर AD क्वांटायझेशन एरर वेगळी असते. AD क्वांटायझेशन एररच्या बदलाखाली, AD मापन निकाल 6V आणि 7V दरम्यान बदलतो. सात माप 7V होते, फक्त तीन 6V होते आणि 10 मापांची सरासरी 6.3V होती! त्रुटी 0V आहे!
खरं तर, कोणतीही चूक अशक्य नाही, कारण वस्तुनिष्ठ जगात, कोणतेही कठोर 6.3V नाही! तथापि, खरोखरच आहेत:
कोणत्याही हस्तक्षेपाशिवाय, प्रत्येक मापनाचा निकाल सारखाच असल्याने, सरासरी १० मोजमाप केल्यानंतर, त्रुटी अपरिवर्तित राहते!
जेव्हा योग्य प्रमाणात हस्तक्षेप होतो, तेव्हा १० मोजमापांची सरासरी काढल्यानंतर, AD क्वांटायझेशन त्रुटी परिमाणाच्या क्रमाने कमी होते! रिझोल्यूशन परिमाणाच्या क्रमाने सुधारते! मापन अचूकता देखील परिमाणाच्या क्रमाने सुधारते!
महत्त्वाचे प्रश्न असे आहेत:
मोजलेले व्होल्टेज इतर मूल्यांसारखे असते तेव्हा तेच असते का?
वाचक दुसऱ्या विभागात हस्तक्षेपावरील कराराचे पालन करू शकतात, संख्यात्मक मूल्यांच्या मालिकेसह हस्तक्षेप व्यक्त करू शकतात, मोजलेल्या व्होल्टेजवर हस्तक्षेप सुपरइम्पोज करू शकतात आणि नंतर AD कन्व्हर्टरच्या कॅरी तत्त्वानुसार प्रत्येक बिंदूचे मापन परिणाम मोजू शकतात आणि नंतर पडताळणीसाठी सरासरी मूल्य मोजू शकतात, जोपर्यंत हस्तक्षेप मोठेपणा AD परिमाणीकरणानंतरचे वाचन बदलू शकतो आणि नमुना वारंवारता पुरेशी जास्त असते (हस्तक्षेप मोठेपणा बदलांमध्ये सकारात्मक आणि नकारात्मक अशा दोन मूल्यांऐवजी संक्रमण प्रक्रिया असते), आणि अचूकता सुधारली पाहिजे!
हे सिद्ध करता येते की जोपर्यंत मोजलेला व्होल्टेज पूर्णपणे पूर्णांक नसतो (तो वस्तुनिष्ठ जगात अस्तित्वात नाही), तोपर्यंत AD क्वांटायझेशन त्रुटी असेल, AD क्वांटायझेशन त्रुटी कितीही मोठी असली तरीही, जोपर्यंत हस्तक्षेपाचे मोठेपणा AD क्वांटायझेशन त्रुटीपेक्षा जास्त असेल किंवा AD च्या किमान रिझोल्यूशनपेक्षा जास्त असेल, तोपर्यंत मापन परिणाम दोन समीप मूल्यांमध्ये बदलेल. हस्तक्षेप सकारात्मक आणि नकारात्मक सममितीय असल्याने, घट आणि वाढीची परिमाण आणि संभाव्यता समान असते. म्हणून, जेव्हा वास्तविक मूल्य कोणत्या मूल्याच्या जवळ असते, तेव्हा कोणते मूल्य दिसेल याची संभाव्यता जास्त असते आणि सरासरीनंतर ते कोणत्या मूल्याच्या जवळ असेल.
म्हणजेच: अनेक मोजमापांचे सरासरी मूल्य (हस्तक्षेप सरासरी मूल्य शून्य आहे) हस्तक्षेपाशिवाय मापन निकालाच्या जवळ असले पाहिजे, म्हणजेच, शून्याच्या सरासरी मूल्यासह AC हस्तक्षेप सिग्नल वापरणे आणि अनेक मोजमापांची सरासरी काढल्याने समतुल्य AD क्वांटाइझ त्रुटी कमी होऊ शकतात, AD मापन रिझोल्यूशन सुधारू शकतात आणि मापन अचूकता सुधारू शकते!
पोस्ट वेळ: जुलै-१३-२०२३



