evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 68

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 68)

Погреш­н о с т ь Д есть п о м е х а , в н о с я щ а я д е з и н ф о р м а ц и ю . П р и а д д и т и в н о й неза­висимой погрешности Д справедливо соотношение, аналогичное ( 5 . 4 2 ) :=#„Иф00№ У)гдеУ- " я и ф ( Д ) .(5-47)(х, у) — с р е д н е е к о л и ч е с т в о и н ф о р м а ц и и , п о л у ч а е м о е при од­н о м измерении величины х ;#ДИф0Ои Ядиф(Д)— дифференциаль­ные энтропии воспроизводимой величины и погрешности.Е с л и к т о м у же и з м е р я е м а я в е л и ч и н а х и п о г р е ш н о с т ь Д и м е ю т нор­мальные распределения, токоличествоинформации м о ж н о выразитьч е р е з д и с п е р с и и э т и х в е л и ч и н по а н а л о г и и с ( 5 .

4 3 ) :3{х, у)=- l o g [В2Рассматриваямени,можемДО(Д) +измеряемуюопределитьпри измерении по1].величинусреднюю(5.48)какскоростьслучайнуюф у н к ц и ю вре­полученияинформации( 5 . 4 5 ) . Е с л и при э т о м х и Д — в з а и м н о н е з а в и с и м ы евеличины с н о р м а л ь н ы м и распределениями, тоС = / r p l o g [D (x)/D (Д ) + 1 ] .(5.49)Б.4. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В ИИСРассмотримвидыобработкиинформации,встречающиесяв ИИС р а з н ы х назначения и с л о ж н о с т иНормализация диапазонов сигналов датчиков.

Этот в и д о б р а б о т к инеобходимвсвязи стем,чтовбольшинстве многоканальных ИИСи с п о л ь з у ю т с я о б щ и е б л о к и и у з л ы ( н а п р и м е р , а н а л о г о - ц и ф р о в о й пре284образователь),рассчитанныенаодинобщий диапазон входныхсиг­налов. В то же в р е м я датчики имеют в ы х о д н ы е с и г н а л ы , различающие­ся не т о л ь к о по диапазонам, но в р я д е случаев и по в и д а м носителейимодулируемыхпараметров этих носителей.Об э т о м свидетельству­ют материалы гл. 4.П р и в е д е н и е в с е х у к а з а н н ы х с и г н а л о в к с и г н а л у о д н о г о в и д а и диа­пазонавыполняетсяществуютгообычноэлементыканалаотдельными схемами или б л о к а м и .нормализацииизмерения, либолибогрупповые,индивидуальные д л яСу­каждо­обрабатывающие поочереднос и г н а л ы о т н е с к о л ь к и х д а т ч и к о в о д н о г о т и п а .

Г р у п п о в ы е б л о к и нор­мализацииимеютнавходепереключательно подключающий источники сигналов.(коммутатор),поочеред­Примеры элементовнормали­зации приводятся в следующем параграфе.П р е о б р а з о в а н и е а н а л о г о в ы х с и г н а л о в в ц и ф р о в ы е и о б р а т н о . Пер­вый из этих видов о б р а б о т к и нужен по ряду причин:а) человекуудобнополучатьвоспроизводимыхцифровымиприборами;результатытакиерезультатыизмеренийуказывающимиобъективнее ииввидечисел,регистрирующимиточнеер е з у л ь т а т о в , чи­таемых человеком на шкалах аналоговых приборов;б ) б о л ь ш а я часть р а з н о о б р а з н ы х задач о б р а б о т к и и н ф о р м а ц и и , рас­сматриваемыхниже,решаетсявсовременныхсистемахсредствамицифровой вычислительной техники;Б) хранить результаты измерений проще в цифровой ф о р м е ;г ) передачавоздействиюинформациипомехприпоканаламс в я з и наиболее устойчиваиспользовании цифровыхк(кодово-импульс-ных) сигналов.Обратное преобразование(цифровых сигналов в аналоговые)тре­б у е т с я в т е х с л у ч а я х , к о г д а р е з у л ь т а т ы и з м е р е н и й и л и о б р а б о т к и ин­формации нужновходаналоговоговоспроизвести в графической ф о р м е или подать нарегуляторапрерывного действия.либоНаконец, вмеханизмане­нала вцифровойсвязи,п р е о б р а з у ю щ и е в ы х о д н о е ч и с л о в а н а л о г о в ы й с и г н а л д л я срав­н е н и я его счастоисполнительногоп р е о б р а з о в а т е л я х а н а л о г о в о г о сиг­используютсяблокиотрицательной обратнойвходным сигналом.Описанная о б р а б о т к а выполняется в ИИС АЦП и ЦАП.Преобразование цифровыхв другую.ныхЭтотсигналоввид обработкизадач у д о б н овыражатьизодной системысчисленият р е б у е т с я в с в я з и с т е м , ч т о д л я раз­цифровуюи н ф о р м а ц и ю в р а з н ы х систе­м а х с ч и с л е н и я .

Д л я м а т е м а т и ч е с к и х в ы ч и с л е н и й , передачи п о к а н а л а мсвязиих р а н е н и я у д о б н е е в с е г о д в о и ч н ы й к о д . Д л я у п р а в л е н и я уст­ройствамицифровогорирующими)требуетсявоспроизведения(показывающимиединично-десятичныйгие и с т о ч н и к и и н ф о р м а ц и и в ы д а ю ткод. Кромеирегист­т о г о , мно­ее в ц и ф р о в о й ф о р м е и при э т о мне в с е г д а в о д н о й и т о й же с и с т е м е с ч и с л е н и я . Э т о же о т н о с и т с я к не­которымторам.получателяминформации,напримеркцифровымрегуля­П р е о б р а з о в а н и я к о д о в м о г у т в ы п о л н я т ь с я л и б о специализирован­н ы м и б л о к а м и ( ш и ф р а т о р а м и , д е ш и ф р а т о р а м и ) , л и б о о б щ и м устрой­ством обработки информации.Линеаризация ф у н к ц и й п р е о б р а з о в а н и я .

К а к в и д н о и з о п и с а н и я раз­л и ч н ы х и з м е р и т е л ь н ы х п р е о б р а з о в а т е л е й , с о д е р ж а щ е г о с я в г л . 4, мно­г и е и з н и х и м е ю т н е л и н е й н у ю ф у н к ц и ю п р е о б р а з о в а н и я . З н а ч е н и е па­р а м е т р а у в ы х о д н о г о с и г н а л а , н е с у щ е г о и н ф о р м а ц и ю , у т а к о г о пре­образователя нелинейно связано со значением и з м е р я е м о й величиных. В то же в р е м я п о к а з а н и е в ы х о д н о г о п р и б о р а z д о л ж н о б ы т ь вы­р а ж е н о в е д и н и ц а х х.

У а н а л о г о в о г о п р и б о р а м о ж н о д о б и т ь с я э т о г ос о о т в е т с т в у ю щ е й н е л и н е й н о й г р а д у и р о в к о й ш к а л ы . Е с л и ж е исполь­зуется цифровой прибор, то подводимые к нему цифровые сигналыд о л ж н ы в ы р а ж а т ь з н а ч е н и я z = х. Д о б и т ь с я э т о г о п р и н е л и н е й н о й с в я з иу = тможно только обратным нелинейным преобразованиемг = Г,( у ) .(5.50)Это и есть л и н е а р и з а ц и я ф у н к ц и и п р е о б р а з о в а н и я . В с и с т е м а х встре­чаютсядатчикизования.мисразличнымив и д а м и н е л и н е й н ы х ф у н к ц и й преобра­Линеаризация в ы п о л н я е т с я в ИИС л и б о специализированны­блоками(индивидуальнымиилигрупповыми— д л я однотипныхисточников), либо общим устройством обработки информации.Л и н е а р и з а ц и я т р е б у е т с я н е т о л ь к о в с в я з и с з а д а ч е й ц и ф р о в о г о вос­произведенияизмеряемыхвеличин.Понятие нормализациив б о л е е о б щ е м в и д е включает не т о л ь к опазону,мостиноиполучениемеждуТогда, например,ныходинаковой формыпараметромсигнала уодинаковуюзначений д л яформу.ф у н к ц и о н а л ь н о й зависи­измеряемымиотносительнуюв е л и ч и н а м и х.ширинузонынормаль­н е с к о л ь к и х к о н т р о л и р у е м ы х величин м о ж н о задатьодним общим сигналом (однойковаяисигналовп р и в е д е н и е и х к о б щ е м у диа­уставкой).Ное с л и т р е б у е т с я одина­ф о р м а з а в и с и м о с т и у (х), т о у д о б н е е в с е г о в ы б р а т ь л и н е й н у юПриэтом упрощаются и другие виды обработки информации,в противномлинейнуюслучаесвязьприходитсямеждувовсехз н а ч е н и я м и у,вычисленияхучитыватьне­в в е д е н н ы м и в у с т р о й с т в о обра­б о т к и , и с о о т в е т с т в у ю щ и м и з н а ч е н и я м и х.Вычислениеизмерений.чарезультатовкосвенных,совокупныхисовместныхО б э т и х в и д а х и з м е р е н и й у ж е ш л а р е ч ь в г л .

1 . Эта зада­возникаетвтехслучаях,когданекоторыефизическиевеличинын е у д а е т с я и з м е р и т ь п р я м ы м м е т о д о м с п о м о щ ь ю и з м е р и т е л ь н ы х пре­образователейиливеличины,можнофизическиеновеличины,функциональными286приборов,непосредственноизмеритьпрямымсвязанныезависимостями.среагирующихметодомнекоторыеназтидругиеними известными однозначнымиЕслиискомаявеличинавыраже-ф у н к ц и и в е л и ч и н у>\, у г, —, Уп, и з м е р я е м ы х пря­на в я в н о м в и д е вмымм е т о д о м , то измерение их вх= Р(УьУ2,называетсявычислением функции(5.51)У„)измерением.косвеннымв е л и ч и н х1г х 2сколькихсочетании сЕсли требуетсяхт,которыенайтивходятвзначениясистемуне­уравне­нии в и д ах2,Fx ( x i ,хт,-.,(XI, х2FT.у1гхт,yltуг,....уп)у2,=уп)0;0.=(5.52)Fm(xi,тох2,хт,уг,....в е л и ч и н ух, у2,измерениеуравненийуиназываютПервый термин....

Характеристики

Список файлов книги