Измерение погрешности электронным фазометром на основе логического элемента
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
Реферат
ИЗМЕРЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫМ ФАЗОМЕТРОМ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА
Содержание
1. Введение
2. Теоретическая часть
2.1 Погрешности, возникающие в измерительных системах
2.2 Ошибка запаздывания
2.3Электронный фазометр
3. Практическая часть
Список использованных источников
1. Введение
В настоящее время создаются различные регуляторы и автоматизированные системы управления. В связи с нарастающей потребностью в динамическом управлении, велико внимание к цифровой обработке данных, но при получении оцифрованных данных приходится учитывать погрешности, связанные с преобразованием. Ошибки при построении алгоритмов и неучёт информационного запаздывания могут привести к необратимым последствиям и авариям. Несвоевременное реагирование особенно опасно в химической промышленности, поэтому жёсткое статическое управление различными системами неактуально. Основные достижения измерительной техники, определяющие характеристики средств измерений, такие как их погрешности и быстродействие, связаны с развитием цифровой техники. Объясняется это тем, что быстродействующие цифровые устройства, созданные на базе интегральных схем большой и средней степени интеграции, входящие в микропроцессорные комплекты, обладают рядом достоинств. Они универсальны, то есть могут реализовывать множество различных функций, позволяют достичь высокой точности, превосходят аналоговые измерительные системы по быстродействию, экономичности и другим показателям. Во многих случаях возникает вопрос о запаздывании сигнала на пути от измерительной цепи, то есть вопрос об актуальности данных. Иногда это становится существенным для интерпретации результатов измерения, иногда это важно для разработки способов контроля над измерительным и технологическим процессом. Контроль осуществляется посредством обработки данных, полученных измерениях, и вынесения адекватного ситуации решения. В аналоговой технике существуют методы определения запаздывания, но необходимо их обобщить на цифровые приборы, то есть создать универсальную методику определения запаздывания в любой измерительной цепи. Так как возможных вариантов измерительных цепей огромное количество (в таких цепях комбинируется аналоговая и цифровая техника различного уровня быстродействия), то суть создания этой методики есть обозначение главных этапов измерения запаздывания, а не конкретные инструкции и схемы. Введение цифровых методов обработки информации в динамическом эксперименте приводит к динамическим ошибкам и погрешностям.
2. Теоретическая часть
2.1 Погрешности, возникающие в измерительных системах
Характер проявления и причины возникновения погрешностей в измерительной системе могут быть разнообразны. При многократных измерениях характеру проявления погрешности могут быть разделены на систематические и случайные. Поскольку большинство внешних факторов, действующих на систему, изменяются случайным образом, то систематической погрешностью будет отклонение математического ожидания результатов измерения от истинного значения, случайная погрешность - это разность между результатом единичного измерения и математическим ожиданием результата измерения. Можно также разделить погрешности на статические и динамические по условиям их проявления. Статические погрешности, которые имеют место после завершения переходного процесса в элементах схемы, могут быть разделены на три группы:
) методические погрешности, обусловленные неточностью задания физических величин, на использовании которых строится работа;
) инструментальные погрешности, обусловленные неточностью изготовления деталей и узлов;
) эксплуатационные погрешности, вызванные изменением внешних условий при эксплуатации.измерительной системе информация последовательно передаётся носителем одного вида к носителю другого вида. Вредное влияние на передачу информации оказывает неточность изготовления и установки элементов и возможная неравномерность распределения информации во времени и в пространстве. При преобразовании информации собственные шумы приёмника и фоновое излучение среды также искажают результат. Далее, в усилительно-преобразовательной среде всегда имеют место нестабильность коэффициента усиления и погрешность преобразования информации к виду, удобному для последующих преобразований. Технологическими источниками погрешности являются всегда шумы я преобразователя в измерительной системе. Эксплуатационными источниками погрешности являются временная нестабильность напряжения питания источника в системе, износ и нестабильность изготовления механических деталей, старения источников и преобразователей, температурная нестабильность и деформации механических деталей в системе. Динамическими погрешностями называются погрешности, заметно меняющиеся во времени. Часть статических погрешностей может быть названа условно статическими, так как они изменятся на больших отрезках времени, много больших времени проведения эксперимента (например, при износе). B научно-технической литературе нет данных, достаточных для количественной оценки влияния всех перечисленных источников погрешности, например, нет сведений о нестабильности механического изготовления деталей