refberry.ru

Схема прямого перетворення.

За структурною схемою прямого перетворення побудовано багато електрорадіовимірювальних приладів: вольтметра, ватметра, частотоміра й т.п.

Відмінною рисою схем прямого перетворення (рис.2.) є те, що всі перетворення проводяться в прямому напрямку, тобто попередні величини перетворюються в наступні й відсутнє перетворення у зворотному напрямку.

На схемі К1, К2... Кn - це ланки з коефіцієнтами перетворення К1,К2, ... Кn.

Тут , де Ui-1 та Ui - вхідний та вихідний сигнали i-ї ланки.

Вхідний сигнал Uвх, який несе інформацію про вимірювальну величину, послідовно перетворюється в проміжні сигнали U1, U2... Un-1 і в вихідний сигнал Uвих.

Сигнали Uвх, U1,... Un-1 можуть являти собою (для електрорадіовимірювальних приладів) гармонічно змінювану напругу або струм. Тому коефіцієнт перетворення в загальному вигляді виражається комплексним числом. Для спрощення розгляду нехай інформативним параметром сигналу є тільки амплітуда. Тоді коефіцієнт перетворення буде дійсним числом. Нехай також коефіцієнт перетворення не залежить від рівня сигналу, тобто ланки лінійні.

Тоді коефіцієнт перетворення вимірювального приладу n

(1)

а рівняння вимірювального перетворення має вигляд:

Uвих= K Uвх. (2)

Рис.2

На роботу вимірювального приладу будуть впливати зміни на нестабільність коефіцієнтів перетворення Ki, а також дрейф нуля, завади та наводки Uoi.

Оцінимо величину сумарної похибки, тобто систематичну та випадкову:

.

Абсолютна похибка вимірювання вихідної величини DUвих обумовлена нестабільністю коефіцієнтів перетворення й може бути отримана із формули похибки непрямого вимірювання:

(3)

де: Wi– коефіцієнт впливу, Di особисті похибки.

З урахуванням [1] та [2]

Uвих = Uвх (K2*K3 ... Kn*DK1 + K1*K3 … Kn*DK2 + ..+ K1*K2 .... Kn-1*DKn), (4)

де DKі - нестабільність коефіцієнта перетворення і - ланки.

Як видно із [4] похибка DUвих є мультиплікативною і залежить від рівня сигналу.

Відносна мультиплікативна похибка:

, (5)

де:

- відносні нестабільності коефіцієнтів перетворення ланок;

– відносна нестабільність коефіцієнта перетворення вимірювального засобу.

Результуюча відносна похибка дорівнює сумі відносних похибок перетворювачів.

Очевидно відносні похибки як приведені до виходу, так і приведені до входу вимірювального приладу внаслідок лінійної залежності Uвих = f(Uвх) рівні.

У загальному вигляді K = d Uвих / dUвх – величина, яка залежить від рівня сигналу. Тоді

та ,

а також

(6)

Оцінимо тепер похибку, яка обумовлена дрейфом нуля та наводками. На рис.1 джерела похибок показані у вигляді додаткових сигналів





001504703.html

001504713.html