Скачать презентацию 3 2 Понятия о результате точности и погрешности Скачать презентацию 3 2 Понятия о результате точности и погрешности

ТО ИИТ (лекция 4).ppt

  • Количество слайдов: 16

3. 2 Понятия о результате, точности и погрешности измерения. Уравнение измерений. n Результатом измерения 3. 2 Понятия о результате, точности и погрешности измерения. Уравнение измерений. n Результатом измерения (РИ) будем называть значение величины, найденное путем ее измерения. Характерные особенности РИ: определяется экспериментальным путем; ь представляет собой число, которое при абсолютных измерениях является именованным с указанием единицы измеряемой величины; ь содержит показатели точности, без которых нельзя судить об качестве измерения и использовать данный результат измерения совместно с результатами других измерений. ь содержит (во многих случаях) и результат идентификации входного сигнала и его модели, т. е. указание характерных признаков принятой модели ь

n Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. n Точность n Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. n Точность является основным качеством измерения и отражает близость РИ к истинному значению измеряемой величины. Уравнение измерения связывает между собой: Ä истинное значение измеряемой величины X, Ä результат измерения , Ä погрешность , Ä числовое значение входного кода меры Nx, Ä цену ступени квантования выходной величины меры Ä коэффициент масштабного преобразователя К.

Уравнения измерения образуются из уравнения устройства сравнения (УС) путем подстановки в него уравнений меры Уравнения измерения образуются из уравнения устройства сравнения (УС) путем подстановки в него уравнений меры (М) и масштабного преобразователя (МП).

n Х, x. N Операцию воспроизведения ряда ФВ с известными размерами из множества xk n Х, x. N Операцию воспроизведения ряда ФВ с известными размерами из множества xk Х например, равноинтервального ряда с одинаковым интервалом между размерами , размер которого принимаем равным единице данной величины или ее доле: Х x. N t, сек Эта операция реализуется последовательно во времени n Операцию сравнения для выявления знака разности размеров величины X и x. N. Y = sign( X - x. N ) Числовое значение ФВ: В результате конечного шага отработки

Структурные схемы непосредственных прямых измерений X p=X-XN УС x. N= Nx qx М Nx Структурные схемы непосредственных прямых измерений X p=X-XN УС x. N= Nx qx М Nx

Структурные схемы непосредственных прямых измерений Х МП X 1= КМП(t) Х УС p = Структурные схемы непосредственных прямых измерений Х МП X 1= КМП(t) Х УС p = КМПX – XN XN = Nном qx М Nном Коэффициент преобразования МП - KМП, является числом, по значению обратно пропорциональным измеряемой величине X, и не может служить ее числовым значением! Такой набор ЭСИ для проведения измерения не используется!

Структурные схемы непосредственных прямых измерений Х МП X 1= КМП Х УС p x. Структурные схемы непосредственных прямых измерений Х МП X 1= КМП Х УС p x. N(t) = Nx(t) qk М Nx(t)

Структурные схемы непосредственных прямых измерений (относительные измерения) X МП X 1= КМП (t)Х p= Структурные схемы непосредственных прямых измерений (относительные измерения) X МП X 1= КМП (t)Х p= КМП X – xоп УС xоп

3. 3 Классификация, методы и алгоритмы измерений МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ – это совокупность приемов использования 3. 3 Классификация, методы и алгоритмы измерений МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ – это совокупность приемов использования средств измерения для установления значений величин КСИ (метод непосредственной оценки) Наборами ЭСИ Комплексными и элементарными СИ Показываю щими измеритель ными приборами Цифров ыми Измерит измерит ельной ельными системой прибора ми ИП, М, УС ИП, М, УС, МП М, УС, КСИ (дифферен циальный метод) МП, КСИ ИП, КСИ МП, ИП, КСИ

Методы измерения наборами ЭСИ По особенностям алгоритма и наборам ЭСИ Методы сопоставления, осуществляемые за Методы измерения наборами ЭСИ По особенностям алгоритма и наборам ЭСИ Методы сопоставления, осуществляемые за один прием, параллельно, одноэтапно, при одновременном использовании всех применяемых в данном случае средств измерения, на основе многоканального сравнения Методы уравновешивания, осуществляемые за несколько приемов, последовательно, многоэтапно, на основе многократного сравнения

Первый метод сопоставления набор ЭСИ: N 4 ь МНМ, базирующейся на единичной системе счисления Первый метод сопоставления набор ЭСИ: N 4 ь МНМ, базирующейся на единичной системе счисления N с Nном равномерными ступенями, 3 Nном каналами; N 2 ь Nном УС. время измерения: tизм = tус МНМ ХN 4 « 0» 4 ХN 3=N 3 qx « 1» 3 ХN 2 « 1» 2 N 1 ХN 1 « 1» 1 одноэтапный алгоритм числовое значение результата измерения определяется по номеру старшего из сработавших УС. детерминированный алгоритм первого метода сопоставления: X Уравнение метода: метода

Метод однократного нониуса набор ЭСИ: ь Две МНМ с размерами ступеней: 0 1 2 Метод однократного нониуса набор ЭСИ: ь Две МНМ с размерами ступеней: 0 1 2 3 4 5 6 1 -я мера со ступенями Хк 7 8 9 10 Хк N 1 Хк 2 -я мера со ступенями Хк 1 X+N 1 Xk 1 измеряемая величина: величина 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Х время измерения: tизм = tус Хк 1 алгоритм измерения: I. III. При измерении нулевые метки мер сдвигаются на измеряемую величину X; затем определяют номер N 1 «совпавшей» метки. Тогда из уравнения определяют Уравнение метода: (например, для n=10)

Первый метод уравновешивания, или нулевой метод измерения набор ЭСИ: ь Одна ОРМ; ь УС. Первый метод уравновешивания, или нулевой метод измерения набор ЭСИ: ь Одна ОРМ; ь УС. x = 0 время измерения: УС Nx М XN X алгоритм измерения: Мера управляется оператором либо автоматически по знаку разности ( X–x. N ) на выходе УС. Характерной особенностью этого метода является изменение выходной величины меры – x. N вплоть до уравнивания со значением X. Погрешность измерения X определяется только погрешностью воспроизведения меры. Уравнение метода:

Алгоритмы уравновешивания, подразделяются на: детерминированные, при которых закон изменения компенсирующей ФВ задан и повторяется Алгоритмы уравновешивания, подразделяются на: детерминированные, при которых закон изменения компенсирующей ФВ задан и повторяется при каждом измерении, стохастические, при которых величина изменяется случайно, но имеет заданное распределение. n алгоритм «исчерпывания» n алгоритм поразрядного уравновешивания Результат измерения в двоичном коде: Результат измерения

Стохастический алгоритм – алгоритм отработки среднего значения xср случайного процесса X(t) В этом случае Стохастический алгоритм – алгоритм отработки среднего значения xср случайного процесса X(t) В этом случае ОРМ управляется от генератора случайных чисел с равномерным законом распределения от 0 до . Максимальное значение случайного процесса Xmax(t) должно быть меньше номинального значения выходной величины меры Результат измерения: .

Метод замещения c R 1=R x R 2 a b R 4 М R Метод замещения c R 1=R x R 2 a b R 4 М R 3 d U 1 этап: На измерительный преобразователь подают измерительный сигнал; 2 этап: запоминают состояние системы; 3 этап: на измерительный преобразователь подают образцовый сигнал. 1 этап: уравновешиваем мост: 2 этап: вместо Rx ставим магазин образцовых сопротивлений и, не меняя R 2, R 3, R 4, уравновешиваем мост до прежнего состояния: