I. Bubuka
Cai Bisa Ngahurungkeun Lilin, Naha Leres? Leres!
Naha leres oray sieun ku realgar? Éta téh bohong!
Anu bade dibahas dinten ieu nyaéta:
Interferensi tiasa ningkatkeun akurasi pangukuran, naha leres?
Dina kaayaan normal, gangguan mangrupikeun musuh alami pangukuran. Gangguan bakal ngirangan akurasi pangukuran. Dina kasus anu parah, pangukuran moal dilaksanakeun sacara normal. Tina sudut pandang ieu, gangguan tiasa ningkatkeun akurasi pangukuran, anu salah!
Nanging, naha ieu salawasna kajadian? Naha aya kaayaan dimana gangguan henteu ngirangan akurasi pangukuran, tapi malah ningkatkeunana?
Jawabanna enya!
2. Kasapukan Gangguan
Digabungkeun sareng kaayaan anu saleresna, urang ngadamel kasapukan ieu ngeunaan gangguan éta:
- Gangguan henteu ngandung komponén DC. Dina pangukuran anu saleresna, gangguan utamina nyaéta gangguan AC, sareng anggapan ieu masuk akal.
- Dibandingkeun sareng tegangan DC anu diukur, amplitudo gangguan relatif alit. Ieu saluyu sareng kaayaan anu saleresna.
- Interferensi nyaéta sinyal périodik, atanapi nilai rata-rata nyaéta nol dina jangka waktu anu ditangtukeun. Titik ieu teu merta leres dina pangukuran anu saleresna. Nanging, kumargi gangguan umumna mangrupikeun sinyal AC frékuénsi anu langkung luhur, pikeun kaseueuran interferensi, konvénsi rata-rata nol masuk akal pikeun jangka waktu anu langkung lami.
3. Akurasi pangukuran dina gangguan
Kaseueuran alat ukur listrik sareng méter ayeuna nganggo konverter AD, sareng akurasi pangukuranana raket patalina sareng résolusi konverter AD. Sacara umum, konverter AD kalayan résolusi anu langkung luhur gaduh akurasi pangukuran anu langkung luhur.
Nanging, résolusi AD sok diwatesanan. Upami résolusi AD nyaéta 3 bit sareng tegangan pangukuran pangluhurna nyaéta 8V, konverter AD sami sareng skala anu dibagi kana 8 divisi, unggal divisi nyaéta 1V. nyaéta 1V. Hasil pangukuran AD ieu sok bilangan bulat, sareng bagian desimal sok dibawa atanapi dipiceun, anu dianggap dibawa dina tulisan ieu. Mawa atanapi miceun bakal nyababkeun kasalahan pangukuran. Salaku conto, 6.3V langkung ageung tibatan 6V sareng kirang ti 7V. Hasil pangukuran AD nyaéta 7V, sareng aya kasalahan 0.7V. Urang nyebat kasalahan ieu kasalahan kuantisasi AD.
Pikeun ngagampangkeun analisis, urang nganggap yén skala (konverter AD) teu gaduh kasalahan pangukuran anu sanés iwal ti kasalahan kuantisasi AD.
Ayeuna, urang nganggo dua skala anu idéntik pikeun ngukur dua tegangan DC anu dipidangkeun dina Gambar 1 tanpa gangguan (kaayaan idéal) sareng nganggo gangguan.
Sakumaha anu dipidangkeun dina Gambar 1, tegangan DC anu diukur saleresna nyaéta 6.3V, sareng tegangan DC dina gambar kénca henteu aya gangguan, sareng éta mangrupikeun nilai anu konstan. Gambar di katuhu nunjukkeun arus searah anu kaganggu ku arus bolak-balik, sareng aya fluktuasi anu tangtu dina nilai éta. Tegangan DC dina diagram katuhu sami sareng tegangan DC dina diagram kénca saatos ngaleungitkeun sinyal gangguan. Kotak beureum dina gambar ngagambarkeun hasil konvérsi konverter AD.
Tegangan DC idéal tanpa gangguan
Terapkeun tegangan DC anu ngaganggu kalayan nilai rata-rata nol
Jieun 10 pangukuran arus searah dina dua kasus dina gambar di luhur, teras rata-ratakeun 10 pangukuranana.
Skala kahiji di kénca diukur 10 kali, sareng bacaanana sami unggal waktosna. Kusabab pangaruh kasalahan kuantisasi AD, unggal bacaan nyaéta 7V. Saatos 10 pangukuran dirata-ratakeun, hasilna tetep 7V. Kasalahan kuantisasi AD nyaéta 0.7V, sareng kasalahan pangukuran nyaéta 0.7V.
Skala kadua di sisi katuhu parantos robih sacara dramatis:
Kusabab bédana tegangan gangguan positif sareng négatif sareng amplitudo, kasalahan kuantisasi AD béda dina titik pangukuran anu béda. Dina parobahan kasalahan kuantisasi AD, hasil pangukuran AD robih antara 6V sareng 7V. Tujuh tina pangukuran éta 7V, ngan tilu anu 6V, sareng rata-rata tina 10 pangukuran nyaéta 6.3V! Kasalahanana nyaéta 0V!
Kanyataanna, teu aya kasalahan anu mustahil, sabab dina dunya obyektif, teu aya 6.3V anu ketat! Nanging, memang aya:
Dina kasus teu aya gangguan, kumargi unggal hasil pangukuran sami, saatos rata-rata 10 pangukuran, kasalahan tetep teu robih!
Nalika aya jumlah gangguan anu pas, saatos 10 pangukuran dirata-ratakeun, kasalahan kuantisasi AD dikirangan ku urutan gedena! Résolusi ningkat ku urutan gedena! Akurasi pangukuran ogé ningkat ku urutan gedena!
Patarosan konci na nyaéta:
Naha sami nalika tegangan anu diukur nyaéta nilai anu sanés?
Pamaca tiasa waé hoyong nuturkeun kasapukan ngeunaan gangguan dina bagian kadua, ngébréhkeun gangguan ku runtuyan nilai numerik, nempatkeun gangguan kana tegangan anu diukur, teras ngitung hasil pangukuran unggal titik numutkeun prinsip mawa konverter AD, teras ngitung nilai rata-rata pikeun verifikasi, salami amplitudo gangguan tiasa nyababkeun bacaan saatos kuantisasi AD robih, sareng frékuénsi sampling cekap luhur (parobahan amplitudo gangguan ngagaduhan prosés transisi, tinimbang dua nilai positip sareng négatip), sareng akurasi kedah ditingkatkeun!
Bisa dibuktikeun yén salami tegangan anu diukur sanés bilangan bulat (éta teu aya dina dunya obyektif), bakal aya kasalahan kuantisasi AD, sabaraha waé ageung kasalahan kuantisasi AD, salami amplitudo gangguan langkung ageung tibatan kasalahan kuantisasi AD atanapi langkung ageung tibatan résolusi minimum AD, éta bakal nyababkeun hasil pangukuran robih antara dua nilai anu padeukeut. Kusabab gangguan simetris positif sareng négatif, ageungna sareng kamungkinan panurunan sareng paningkatan sami. Ku alatan éta, nalika nilai anu saleresna langkung caket kana nilai anu mana, kamungkinan nilai anu mana anu bakal muncul langkung ageung, sareng éta bakal caket kana nilai anu mana saatos rata-rata.
Hartina: nilai rata-rata tina sababaraha pangukuran (nilai rata-rata gangguan nyaéta nol) kedah langkung caket kana hasil pangukuran tanpa gangguan, nyaéta, nganggo sinyal gangguan AC kalayan nilai rata-rata nol sareng rata-ratakeun sababaraha pangukuran tiasa ngirangan kasalahan Kuantisa AD anu sami, ningkatkeun résolusi pangukuran AD, sareng ningkatkeun akurasi pangukuran!
Waktos posting: 13-Jul-2023
