हस्तक्षेप मापन अचूकता सुधारू शकतो, हे खरे आहे का?

I. परिचय

पाणी मेणबत्त्या पेटवू शकते, हे खरे आहे का?हे खरे आहे!

सापांना रियलगरची भीती वाटते हे खरे आहे का?ते खोटे आहे!

आज आपण काय चर्चा करणार आहोत:

हस्तक्षेप मापन अचूकता सुधारू शकतो, हे खरे आहे का?

सामान्य परिस्थितीत, हस्तक्षेप हा मोजमापाचा नैसर्गिक शत्रू आहे.हस्तक्षेपामुळे मोजमाप अचूकता कमी होईल.गंभीर प्रकरणांमध्ये, मापन सामान्यपणे केले जाणार नाही.या दृष्टीकोनातून, हस्तक्षेप मापन अचूकता सुधारू शकतो, जे खोटे आहे!

तथापि, हे नेहमीच असते का?अशी परिस्थिती आहे की जेथे हस्तक्षेपामुळे मापन अचूकता कमी होत नाही, परंतु त्याऐवजी ती सुधारते?

उत्तर होय आहे!

2. हस्तक्षेप करार

वास्तविक परिस्थितीसह, आम्ही हस्तक्षेपावर खालील करार करतो:

  • हस्तक्षेपामध्ये DC घटक नसतात.वास्तविक मापनामध्ये, हस्तक्षेप हा प्रामुख्याने AC हस्तक्षेप असतो आणि हे गृहितक वाजवी आहे.
  • मोजलेल्या डीसी व्होल्टेजच्या तुलनेत, हस्तक्षेपाचे मोठेपणा तुलनेने लहान आहे.हे वास्तविक परिस्थितीशी सुसंगत आहे.
  • हस्तक्षेप हा एक नियतकालिक सिग्नल आहे किंवा ठराविक कालावधीत सरासरी मूल्य शून्य आहे.वास्तविक मोजमाप करताना हा मुद्दा खरा असेलच असे नाही.तथापि, हस्तक्षेप हा सामान्यत: उच्च वारंवारता AC सिग्नल असल्याने, बहुतेक हस्तक्षेपांसाठी, शून्य सरासरीचे प्रमाण दीर्घ कालावधीसाठी वाजवी असते.

3. हस्तक्षेप अंतर्गत मोजमाप अचूकता

बहुतेक इलेक्ट्रिकल मापन यंत्रे आणि मीटर्स आता AD कन्व्हर्टर वापरतात आणि त्यांची मापन अचूकता AD कनवर्टरच्या रिझोल्यूशनशी जवळून संबंधित आहे.साधारणपणे बोलायचे झाल्यास, उच्च रिझोल्यूशनसह AD कन्व्हर्टर्समध्ये उच्च मापन अचूकता असते.

तथापि, AD चा ठराव नेहमीच मर्यादित असतो.AD चे रिझोल्यूशन 3 बिट आहे आणि सर्वोच्च मापन व्होल्टेज 8V आहे असे गृहीत धरून, AD कनवर्टर 8 विभागांमध्ये विभागलेल्या स्केलच्या समतुल्य आहे, प्रत्येक विभाग 1V आहे.1V आहे.या AD चा मापन परिणाम नेहमी पूर्णांक असतो आणि दशांश भाग नेहमी वाहून नेला जातो किंवा टाकून दिला जातो, जो या पेपरमध्ये वाहून नेला जाईल असे गृहीत धरले जाते.वाहून नेणे 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.या त्रुटीला आम्ही AD परिमाणीकरण त्रुटी म्हणतो.

विश्लेषणाच्या सोयीसाठी, आम्ही असे गृहीत धरतो की स्केल (एडी कनवर्टर) मध्ये AD परिमाणीकरण त्रुटीशिवाय इतर कोणत्याही मापन त्रुटी नाहीत.

आता, आकृती 1 मध्ये दर्शविलेले दोन DC व्होल्टेज हस्तक्षेपाशिवाय (आदर्श परिस्थिती) आणि हस्तक्षेपाशिवाय मोजण्यासाठी अशा दोन समान स्केलचा वापर करतो.

आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, वास्तविक मोजलेले डीसी व्होल्टेज 6.3V आहे आणि डाव्या आकृतीतील DC व्होल्टेजमध्ये कोणताही हस्तक्षेप नाही आणि ते मूल्यामध्ये स्थिर मूल्य आहे.उजवीकडील आकृती पर्यायी विद्युत् प्रवाहामुळे विस्कळीत झालेला थेट प्रवाह दर्शविते आणि मूल्यामध्ये विशिष्ट चढउतार आहे.हस्तक्षेप सिग्नल काढून टाकल्यानंतर उजव्या आकृतीमधील डीसी व्होल्टेज डाव्या आकृतीमधील डीसी व्होल्टेजच्या बरोबरीचे आहे.आकृतीमधील लाल चौकोन AD कनवर्टरचे रूपांतरण परिणाम दर्शवतो.

१६८९२३७७४०६४७२६१

हस्तक्षेपाशिवाय आदर्श डीसी व्होल्टेज

१६८९२३७७७१५७९०१२

शून्याच्या सरासरी मूल्यासह इंटरफेरिंग डीसी व्होल्टेज लागू करा

वरील आकृतीमधील दोन प्रकरणांमध्ये डायरेक्ट करंटची 10 मापे करा आणि नंतर 10 मापांची सरासरी काढा.

डावीकडील पहिला स्केल 10 वेळा मोजला जातो आणि प्रत्येक वेळी वाचन समान असतात.AD परिमाणीकरण त्रुटीच्या प्रभावामुळे, प्रत्येक वाचन 7V आहे.10 मोजमाप सरासरी केल्यानंतर, परिणाम अजूनही 7V आहे.AD परिमाणीकरण त्रुटी 0.7V आहे आणि मापन त्रुटी 0.7V आहे.

उजवीकडील दुसरा स्केल नाटकीयरित्या बदलला आहे:

हस्तक्षेप व्होल्टेज आणि मोठेपणाच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक मधील फरकामुळे, AD परिमाणीकरण त्रुटी वेगवेगळ्या मापन बिंदूंवर भिन्न आहे.AD परिमाणीकरण त्रुटीच्या बदला अंतर्गत, AD मापन परिणाम 6V आणि 7V दरम्यान बदलतो.मोजमापांपैकी सात 7V होते, फक्त तीन 6V होते आणि 10 मोजमापांची सरासरी 6.3V होती!त्रुटी 0V आहे!

खरं तर, कोणतीही त्रुटी अशक्य नाही, कारण वस्तुनिष्ठ जगात, कठोर 6.3V नाही!तथापि, तेथे खरोखर आहेत:

कोणत्याही हस्तक्षेपाच्या बाबतीत, प्रत्येक मापन परिणाम समान असल्याने, सरासरी 10 मोजमाप केल्यानंतर, त्रुटी अपरिवर्तित राहते!

जेव्हा योग्य प्रमाणात हस्तक्षेप होतो, 10 मोजमापांची सरासरी काढल्यानंतर, AD परिमाणीकरण त्रुटी परिमाणाच्या क्रमाने कमी होते!रिझोल्यूशन परिमाण क्रमाने सुधारले आहे!परिमाणाच्या क्रमाने मोजमाप अचूकता देखील सुधारली जाते!

मुख्य प्रश्न आहेत:

जेव्हा मोजलेले व्होल्टेज इतर मूल्ये असते तेव्हा ते समान असते का?

वाचकांना दुसर्‍या विभागातील हस्तक्षेपावरील कराराचे पालन करण्याची इच्छा असू शकते, संख्यात्मक मूल्यांच्या मालिकेसह हस्तक्षेप व्यक्त करणे, मोजलेल्या व्होल्टेजवर हस्तक्षेप करणे आणि नंतर AD कनवर्टरच्या कॅरी तत्त्वानुसार प्रत्येक बिंदूच्या मापन परिणामांची गणना करणे. , आणि नंतर पडताळणीसाठी सरासरी मूल्य मोजा, ​​जोपर्यंत हस्तक्षेप मोठेपणामुळे AD परिमाणीकरणानंतरचे वाचन बदलू शकते आणि सॅम्पलिंग वारंवारता पुरेशी जास्त आहे (हस्तक्षेप मोठेपणा बदलांमध्ये संक्रमण प्रक्रिया असते, सकारात्मक आणि नकारात्मक दोन मूल्यांपेक्षा ), आणि अचूकता सुधारली पाहिजे!

हे सिद्ध केले जाऊ शकते की जोपर्यंत मोजलेले व्होल्टेज तंतोतंत पूर्णांक नाही (ते वस्तुनिष्ठ जगात अस्तित्वात नाही), AD परिमाणीकरण त्रुटी असेल, AD परिमाणीकरण त्रुटी कितीही मोठी असली तरीही, जोपर्यंत मोठेपणा आहे. हस्तक्षेप AD परिमाणीकरण त्रुटीपेक्षा किंवा AD च्या किमान रिझोल्यूशनपेक्षा जास्त आहे, यामुळे मापन परिणाम दोन समीप मूल्यांमध्ये बदलू शकतात.हस्तक्षेप सकारात्मक आणि नकारात्मक सममितीय असल्याने, घट आणि वाढीची परिमाण आणि संभाव्यता समान आहेत.म्हणून, जेव्हा वास्तविक मूल्य कोणत्या मूल्याच्या जवळ असते, तेव्हा कोणत्या मूल्याची संभाव्यता जास्त असते आणि ते सरासरी केल्यानंतर कोणत्या मूल्याच्या जवळ असते.

म्हणजे: एकाधिक मोजमापांचे सरासरी मूल्य (हस्तक्षेप सरासरी मूल्य शून्य आहे) हस्तक्षेपाशिवाय मोजमाप परिणामाच्या जवळ असणे आवश्यक आहे, म्हणजे, शून्याच्या सरासरी मूल्यासह AC हस्तक्षेप सिग्नल वापरणे आणि अनेक मोजमापांची सरासरी केल्याने समतुल्य AD क्वांटाइझ कमी होऊ शकते. त्रुटी, AD मापन रिझोल्यूशन सुधारित करा आणि मापन अचूकता सुधारा!


पोस्ट वेळ: जुलै-13-2023