I. Enkonduko
Akvo Povas Lumi Kandelojn, Ĉu Ĝi estas Vera?Estas vere!
Ĉu veras, ke serpentoj timas realgar?Ĝi estas malvera!
Kion ni diskutos hodiaŭ estas:
Interfero povas plibonigi mezuran precizecon, ĉu ĝi estas vera?
En normalaj cirkonstancoj, interfero estas la natura malamiko de mezurado.Interfero reduktos mezuran precizecon.En severaj kazoj, mezurado ne efektiviĝos normale.De ĉi tiu perspektivo, interfero povas plibonigi mezuran precizecon, kio estas malvera!
Tamen, ĉu ĉi tio ĉiam okazas?Ĉu ekzistas situacio kie interfero ne reduktas la mezuran precizecon, sed anstataŭe plibonigas ĝin?
La respondo estas jes!
2. Interkonsento pri Interfero
Kombinite kun la reala situacio, ni faras la sekvan interkonsenton pri la enmiksiĝo:
- Interfero ne enhavas DC-komponentojn.En la reala mezurado, la interfero estas ĉefe AC-interfero, kaj ĉi tiu supozo estas racia.
- Kompare kun la mezurita DC-tensio, la amplekso de interfero estas relative malgranda.Ĉi tio konformas al la reala situacio.
- Interfero estas perioda signalo, aŭ la averaĝa valoro estas nul ene de fiksa tempodaŭro.Ĉi tiu punkto ne estas nepre vera en fakta mezurado.Tamen, ĉar la interfero estas ĝenerale pli alta frekvenca AC-signalo, por la plej multaj interferoj, la konvencio de nula meznombro estas akceptebla por pli longa tempodaŭro.
3. Mezura precizeco sub interfero
La plej multaj elektraj mezuriloj kaj mezuriloj nun uzas AD-konvertilojn, kaj ilia mezurprecizeco estas proksime rilatita al la rezolucio de la AD-transformilo.Ĝenerale parolante, AD-transformiloj kun pli alta rezolucio havas pli altan mezuran precizecon.
Tamen, la rezolucio de AD ĉiam estas limigita.Supozante ke la rezolucio de AD estas 3 bitoj kaj la plej alta mezurtensio estas 8V, la AD-konvertilo estas ekvivalenta al skalo dividita en 8 sekciojn, ĉiu divido estas 1V.estas 1V.La mezurrezulto de ĉi tiu AD ĉiam estas entjero, kaj la dekuma parto ĉiam estas portata aŭ forĵetita, kiu estas supozita esti portata en ĉi tiu artikolo.Portado aŭ forĵetado kaŭzos mezurajn erarojn.Ekzemple, 6.3V estas pli granda ol 6V kaj malpli ol 7V.La AD-mezurrezulto estas 7V, kaj estas eraro de 0.7V.Ni nomas ĉi tiun eraron AD-kvantigan eraron.
Por la oportuno de analizo, ni supozas ke la skalo (AD-transformilo) havas neniujn aliajn mezurarojn krom la AD-kvantiga eraro.
Nun, ni uzas tiajn du identajn skalojn por mezuri la du DC-tensiojn montritajn en Figuro 1 sen interfero (ideala situacio) kaj kun interfero.
Kiel montrite en Figuro 1, la reala mezurita DC-tensio estas 6.3V, kaj la DC-tensio en la maldekstra figuro ne havas ajnan interferon, kaj ĝi estas konstanta valoro.La figuro dekstre montras la rektan kurenton perturbita de la alterna kurento, kaj estas certa fluktuo en la valoro.La DC-tensio en la dekstra diagramo estas egala al la DC-tensio en la maldekstra diagramo post eliminado de la interfersignalo.La ruĝa kvadrato en la figuro reprezentas la konvertan rezulton de la AD-transformilo.
Ideala DC-tensio sen interfero
Apliki interferan DC-tension kun averaĝa valoro de nulo
Faru 10 mezurojn de la rekta kurento en la du kazoj en la supra figuro, kaj tiam averaĝu la 10 mezurojn.
La unua skalo maldekstre estas mezurita 10 fojojn, kaj la legaĵoj estas la samaj ĉiufoje.Pro la influo de AD-kvantiga eraro, ĉiu legado estas 7V.Post kiam 10 mezuradoj estas averaĝitaj, la rezulto ankoraŭ estas 7V.La AD-kvantiga eraro estas 0.7V, kaj la mezuraro estas 0.7V.
La dua skalo dekstre ŝanĝiĝis draste:
Pro la diferenco en la pozitivo kaj negativo de la interfertensio kaj la amplitudo, la AD-kvantiga eraro estas malsama ĉe malsamaj mezurpunktoj.Sub la ŝanĝo de la AD-kvantiga eraro, la AD-mezurrezulto ŝanĝiĝas inter 6V kaj 7V.Sep el la mezuradoj estis 7V, nur tri estis 6V, kaj la mezumo de la 10 mezuradoj estis 6.3V!La eraro estas 0V!
Fakte, neniu eraro estas neebla, ĉar en la objektiva mondo, ne ekzistas strikta 6.3V!Tamen, estas ja:
En la kazo de neniu interfero, ĉar ĉiu mezurrezulto estas la sama, post averaĝe 10 mezuradoj, la eraro restas senŝanĝa!
Kiam estas taŭga kvanto da interfero, post kiam 10 mezuradoj estas averaĝe, la AD-kvantiga eraro estas reduktita je grandordo!La rezolucio estas plibonigita je grandordo!La mezurprecizeco ankaŭ estas plibonigita per grandordo!
La ĉefaj demandoj estas:
Ĉu estas la sama kiam la mezurita tensio estas aliaj valoroj?
Legantoj eble volas sekvi la interkonsenton pri interfero en la dua sekcio, esprimi la interferon kun serio de nombraj valoroj, supermeti la interferon sur la mezurita tensio, kaj poste kalkuli la mezurrezultojn de ĉiu punkto laŭ la porti principo de la AD-konvertilo. , kaj tiam kalkulu la averaĝan valoron por konfirmo, kondiĉe ke la interfera amplitudo povas igi la legadon post AD-kvantigo ŝanĝiĝi, kaj la specimena frekvenco estas sufiĉe alta (interferaj amplitudoŝanĝoj havas transiran procezon, prefere ol du valoroj de pozitiva kaj negativa. ), kaj la precizeco devas esti plibonigita!
Oni povas pruvi, ke tiel longe kiel la mezurita tensio ne estas ĝuste entjero (ĝi ne ekzistas en la objektiva mondo), estos AD-kvantiga eraro, kiom ajn granda estas la AD-kvantiga eraro, kondiĉe ke la amplitudo de la interfero estas pli granda ol la AD-kvantiga eraro aŭ pli granda ol la minimuma rezolucio de AD, ĝi igos la mezuran rezulton ŝanĝi inter du apudaj valoroj.Ĉar la interfero estas pozitiva kaj negativa simetria, la grandeco kaj probableco de malkresko kaj pliiĝo estas egalaj.Tial, kiam la reala valoro estas pli proksima al kiu valoro, la probablo de kiu valoro aperos estas pli granda, kaj ĝi estos proksima al kiu valoro post averaĝado.
Tio estas: la averaĝa valoro de multoblaj mezuradoj (interferencia averaĝa valoro estas nul) devas esti pli proksima al la mezurrezulto sen interfero, tio estas, uzi la AC-interfersignalon kun averaĝa valoro de nulo kaj averaĝi multoblajn mezuradojn povas redukti la ekvivalentan AD Quantize. eraroj, plibonigu AD-mezurrezolucion kaj plibonigu mezuran precizecon!
Afiŝtempo: Jul-13-2023
