I. Inleiding
Water kan kerse opsteek, is dit waar?Dit is waar!
Is dit waar dat slange bang is vir realgar?Dit is vals!
Wat ons vandag gaan bespreek is:
Interferensie kan metingsakkuraatheid verbeter, is dit waar?
Onder normale omstandighede is inmenging die natuurlike vyand van meting.Interferensie sal metingsakkuraatheid verminder.In ernstige gevalle sal meting nie normaal uitgevoer word nie.Vanuit hierdie perspektief kan interferensie metingsakkuraatheid verbeter, wat vals is!
Is dit egter altyd die geval?Is daar 'n situasie waar interferensie nie die meetakkuraatheid verminder nie, maar dit eerder verbeter?
Die antwoord is ja!
2. Inmengingsooreenkoms
Gekombineer met die werklike situasie, maak ons die volgende ooreenkoms oor die inmenging:
- Interferensie bevat nie GS-komponente nie.In die werklike meting is die interferensie hoofsaaklik AC-interferensie, en hierdie aanname is redelik.
- In vergelyking met die gemete GS-spanning is die amplitude van interferensie relatief klein.Dit is in ooreenstemming met die werklike situasie.
- Interferensie is 'n periodieke sein, of die gemiddelde waarde is nul binne 'n vasgestelde tydperk.Hierdie punt is nie noodwendig waar in werklike meting nie.Aangesien die steuring egter oor die algemeen 'n hoërfrekwensie WS-sein is, is die konvensie van nulgemiddeld vir die meeste steurings redelik vir 'n langer tydperk.
3. Meting akkuraatheid onder interferensie
Die meeste elektriese meetinstrumente en meters gebruik nou AD-omsetters, en hul meetakkuraatheid is nou verwant aan die resolusie van die AD-omsetter.Oor die algemeen het AD-omsetters met hoër resolusie hoër metingsakkuraatheid.
Die resolusie van AD is egter altyd beperk.As ons aanvaar dat die resolusie van AD 3 bisse is en die hoogste meetspanning 8V is, is die AD-omsetter gelykstaande aan 'n skaal wat in 8 afdelings verdeel is, elke afdeling is 1V.is 1V.Die meetresultaat van hierdie AD is altyd 'n heelgetal, en die desimale deel word altyd gedra of weggegooi, wat in hierdie vraestel aanvaar word om gedra te word.Die dra of weggooi sal meetfoute veroorsaak.Byvoorbeeld, 6.3V is groter as 6V en minder as 7V.Die AD-metingsresultaat is 7V, en daar is 'n fout van 0,7V.Ons noem hierdie fout AD kwantiseringsfout.
Vir die gerief van analise, neem ons aan dat die skaal (AD-omsetter) geen ander meetfoute het behalwe die AD-kwantiseringsfout nie.
Nou gebruik ons sulke twee identiese skale om die twee GS-spannings wat in Figuur 1 getoon word te meet sonder interferensie (ideale situasie) en met interferensie.
Soos in Figuur 1 getoon, is die werklike gemete GS-spanning 6.3V, en die GS-spanning in die linker figuur het geen steuring nie, en dit is 'n konstante waarde in waarde.Die figuur aan die regterkant toon die gelykstroom wat deur die wisselstroom versteur word, en daar is 'n sekere fluktuasie in die waarde.Die GS-spanning in die regterdiagram is gelyk aan die GS-spanning in die linkerdiagram nadat die interferensiesein uitgeskakel is.Die rooi vierkant in die figuur verteenwoordig die omskakelingsresultaat van die AD-omskakelaar.
Ideale GS-spanning sonder steuring
Pas 'n steurende GS-spanning toe met 'n gemiddelde waarde van nul
Maak 10 metings van die gelykstroom in die twee gevalle in die bostaande figuur, en dan gemiddeld die 10 metings.
Die eerste skaal aan die linkerkant word 10 keer gemeet, en die lesings is elke keer dieselfde.As gevolg van die invloed van AD-kwantiseringsfout, is elke lesing 7V.Nadat 10 metings gemiddeld is, is die resultaat steeds 7V.Die AD-kwantiseringsfout is 0.7V, en die meetfout is 0.7V.
Die tweede skaal aan die regterkant het dramaties verander:
As gevolg van die verskil in die positiewe en negatiewe van die interferensiespanning en die amplitude, is die AD-kwantiseringsfout verskillend by verskillende meetpunte.Onder die verandering van die AD-kwantiseringsfout verander die AD-metingsresultaat tussen 6V en 7V.Sewe van die metings was 7V, net drie was 6V, en die gemiddelde van die 10 metings was 6.3V!Die fout is 0V!
Trouens, geen fout is onmoontlik nie, want in die objektiewe wêreld is daar geen streng 6.3V nie!Daar is egter inderdaad:
In die geval van geen steuring, aangesien elke meetresultaat dieselfde is, na gemiddeld 10 metings, bly die fout onveranderd!
Wanneer daar 'n gepaste hoeveelheid interferensie is, word die AD kwantiseringsfout met 'n orde van grootte verminder, nadat 10 metings gemiddeld is!Die resolusie word met 'n orde van grootte verbeter!Die metingsakkuraatheid word ook met 'n orde van grootte verbeter!
Die sleutelvrae is:
Is dit dieselfde as die gemete spanning ander waardes is?
Lesers wil dalk die ooreenkoms oor steuring in die tweede afdeling volg, die steuring met 'n reeks numeriese waardes uitdruk, die steuring op die gemete spanning superponeer en dan die meetresultate van elke punt volgens die drabeginsel van die AD-omsetter bereken , en bereken dan die gemiddelde waarde vir verifikasie, solank die interferensie-amplitude die lesing na AD-kwantisering kan laat verander, en die steekproeffrekwensie hoog genoeg is (interferensie-amplitudeveranderinge het 'n oorgangsproses, eerder as twee waardes van positief en negatief ), en die akkuraatheid moet verbeter word!
Dit kan bewys word dat solank as wat die gemete spanning nie presies 'n heelgetal is nie (dit bestaan nie in die objektiewe wêreld nie), daar AD kwantiseringsfout sal wees, maak nie saak hoe groot die AD kwantiseringsfout is nie, solank die amplitude van die interferensie groter is as die AD-kwantiseringsfout of groter as die minimum resolusie van AD, sal dit veroorsaak dat die meetresultaat tussen twee aangrensende waardes verander.Aangesien die interferensie positief en negatief simmetries is, is die grootte en waarskynlikheid van afname en toename gelyk.Daarom, wanneer die werklike waarde nader aan watter waarde is, is die waarskynlikheid van watter waarde sal verskyn groter, en dit sal naby aan watter waarde wees na gemiddeld.
Dit wil sê: die gemiddelde waarde van veelvuldige metings (interferensie gemiddelde waarde is nul) moet nader aan die metingsresultaat wees sonder interferensie, dit wil sê, die gebruik van die AC interferensie sein met 'n gemiddelde waarde van nul en die gemiddelde van veelvuldige metings kan die ekwivalent AD Kwantiseer verminder foute, verbeter AD metingsresolusie, en verbeter metingsakkuraatheid!
Pos tyd: Jul-13-2023
