I. Introduzione
L'acqua pò accende candele, hè vera?Hè vera!
Hè vera chì i serpenti anu a paura di realgar?Hè falsu !
Ciò chì avemu da discutiri oghje hè:
L'interferenza pò migliurà a precisione di a misurazione, hè vera?
In circustanze normali, l'interferenza hè u nemicu naturali di a misurazione.L'interferenza riducerà a precisione di a misura.In i casi severi, a misurazione ùn serà micca fatta nurmale.Da questa perspettiva, l'interferenza pò migliurà a precisione di a misurazione, chì hè falsa!
Tuttavia, hè sempre u casu?Ci hè una situazione induve l'interferenza ùn riduce micca a precisione di a misura, ma invece a migliurà?
A risposta hè sì!
2. Acordu di Interferenza
Cumminatu cù a situazione attuale, facemu u seguente accordu nantu à l'interferenza:
- L'interferenza ùn cuntene micca cumpunenti DC.In a misura attuale, l'interferenza hè principalmente interferenza AC, è questa supposizione hè raghjone.
- Comparatu cù a tensione DC misurata, l'amplitude di l'interferenza hè relativamente chjuca.Questu hè in linea cù a situazione attuale.
- L'interferenza hè un signale periodicu, o u valore mediu hè zero in un periudu fissu di tempu.Stu puntu ùn hè micca necessariamente veru in a misurazione attuale.In ogni casu, postu chì l'interferenza hè in generale un signalu AC di frequenza più alta, per a maiò parte di l'interferenze, a cunvenzione di u mediu zero hè raghjone per un periudu di tempu più longu.
3. Precisione di misurazione sottu interferenza
A maiò parte di l'instrumenti di misurazione elettrica è i metri utilizanu convertitori AD, è a so precisione di misurazione hè strettamente ligata à a risoluzione di u cunvertitore AD.In generale, i cunvertitori AD cù una risoluzione più alta anu una precisione di misurazione più alta.
Tuttavia, a risoluzione di AD hè sempre limitata.Assumindu chì a risoluzione di AD hè 3 bits è a tensione di misurazione più alta hè 8V, u cunvertitore AD hè equivalente à una scala divisa in 8 divisioni, ogni divisione hè 1V.hè 1V.U risultatu di a misurazione di questu AD hè sempre un integeru, è a parte decimale hè sempre purtata o scartata, chì hè assuciata per esse purtata in questu documentu.U trasportu o scartà pruvucarà errori di misurazione.Per esempiu, 6.3V hè più grande di 6V è menu di 7V.U risultatu di a misura AD hè 7V, è ci hè un errore di 0.7V.Chjamemu stu errore errore di quantizazione AD.
Per a cunvenzione di l'analisi, assumemu chì a scala (convertitore AD) ùn hà micca altri errori di misurazione eccettu l'errore di quantificazione AD.
Avà, avemu usatu tali dui scale idèntica per misurà e duie tensioni DC mostrate in Figura 1 senza interferenza (situazione ideale) è cù interferenza.
Comu mostra in a Figura 1, a tensione DC misurata attuale hè 6.3V, è a tensione DC in a figura di manca ùn hà micca interferenza, è hè un valore constante in valore.A figura à a diritta mostra u currente direttu disturbatu da u currente alternante, è ci hè una certa fluttuazione in u valore.A tensione DC in u diagrama dritta hè uguale à a tensione DC in u diagrama manca dopu avè eliminatu u signale di interferenza.U quadru rossu in a figura rapprisenta u risultatu di cunversione di u cunvertitore AD.
Tensione DC ideale senza interferenza
Applica una tensione DC interferente cù un valore mediu di cero
Fate 10 misurazioni di u currente direttu in i dui casi in a figura di sopra, è poi medità e 10 misurazioni.
A prima scala à a manca hè misurata 10 volte, è e letture sò listessi ogni volta.A causa di l'influenza di l'errore di quantizazione AD, ogni lettura hè 7V.Dopu à 10 misurazioni sò mediu, u risultatu hè sempre 7V.L'errore di quantizazione AD hè 0.7V, è l'errore di misurazione hè 0.7V.
A seconda scala à a diritta hà cambiatu dramaticamente:
A causa di a diffarenza in u pusitivu è negativu di a tensione d'interferenza è l'amplitude, l'errore di quantizazione AD hè diversu in diversi punti di misurazione.Sottu u cambiamentu di l'errore di quantizazione AD, u risultatu di a misura AD cambia trà 6V è 7V.Sette di e misurazioni eranu 7V, solu trè eranu 6V, è a media di e misure 10 era 6.3V!L'errore hè 0V!
In fatti, nisun errore hè impussibile, perchè in u mondu ughjettivu, ùn ci hè micca strettu 6.3V!Tuttavia, ci sò veramente:
In u casu di nisuna interferenza, postu chì ogni risultatu di misurazione hè u listessu, dopu avè una media di 10 misurazioni, l'errore resta invariatu!
Quandu ci hè una quantità approprita di interferenza, dopu chì 10 misure sò mediate, l'errore di quantizazione AD hè ridutta da un ordine di grandezza!A risoluzione hè migliurata da un ordine di grandezza!A precisione di misurazione hè ancu migliurata da un ordine di grandezza!
E dumande chjave sò:
Hè u listessu quandu a tensione misurata hè altri valori?
I lettori puderanu vulerà seguità l'accordu nantu à l'interferenza in a seconda sezione, spressione l'interferenza cù una seria di valori numerichi, superpose l'interferenza nantu à a tensione misurata, è poi calculà i risultati di misurazione di ogni puntu secondu u principiu di trasportu di u convertitore AD. , è poi calculate u valore mediu per a verificazione, finu à chì l'ampiezza di l'interferenza pò causà a lettura dopu a quantizazione AD à cambià, è a frequenza di campionamentu hè abbastanza alta (i cambiamenti di l'amplitude d'interferenza anu un prucessu di transizione, invece di dui valori di pusitivu è negativu). ), è a precisione deve esse migliurata!
Pò esse dimustratu chì finu à chì a tensione misurata ùn hè micca esattamente un entero (ùn esiste micca in u mondu obiettivu), ci sarà errore di quantizazione AD, ùn importa quantu hè grande l'errore di quantizazione AD, sempre chì l'amplitude di l'interferenza hè più grande di l'errore di quantizazione AD o più grande di a risoluzione minima di AD, pruvucarà u risultatu di a misurazione per cambià trà dui valori adiacenti.Siccomu l'interferenza hè simmetrica positiva è negativa, a magnitudine è a probabilità di diminuzione è crescita sò uguali.Dunque, quandu u valore attuale hè più vicinu à quale valore, a probabilità di quale valore apparirà hè più grande, è serà vicinu à quale valore dopu a media.
Vale à dì: u valore mediu di parechje misurazioni (u valore mediu di l'interferenza hè cero) deve esse più vicinu à u risultatu di a misurazione senza interferenza, vale à dì, utilizendu u segnu di interferenza AC cù un valore mediu di cero è una media di parechje misurazioni pò riduce l'equivalente AD Quantize. errori, migliurà a risuluzione di misurazione AD, è migliurà a precisione di a misura!
Tempu di post: Jul-13-2023
