Məmmədov N. R.,Aslanov Z. Y.,Seydəliyev İ. M.,Hacızalov M. N.,Dadaşova K. S
Yüklə 7,93 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Analoq k əmiyy ətl ərinin koda çevrilm əsinin əsas metodları.
- RÖQ-nin t əsnifatı.
- 6.2. R əq əmsal ölçm ə qur ğularının əsas xarakteristikaları Çevirm
- RÖQ-in dinamik x ətaları v ə xarakteristikaları.
|
RÖQ-də tətbiq edilən kodlar. RÖQ ilə ölçmənin nəticəsi kod şəklində təqdim olunur. Kod hər hansı bir məlumatın ötürülməsi üçün müəyyən
simvolların kombinasiyasıdır. Ölçmələrin nəticəsi ədədi qiymətlərdir, ona görə də RÖQ-də müəyyən say sisteminə uyğun qurulan ə dəd kodları istifadə edilir. İstifadə edilən say sisteminin tipindən asılı olaraq kodlar mövqeli (tarazlaşan) və mövqesiz (tarazlaşmayan) kodlar kimi təsnifatlaşdırılır. Mövqeli say sistemində simvolun qiyməti (rəqəmlər) tutduğu yerdən asılıdır, mövqesizdə isə asılı deyildir. Kod qurularkən ədədin hər bir simvoluna kodun müəyyən elementi uyğun gəlir. RÖQ-də say sisteminin hər iki tipində qurulmuş kodlar tətbiq olunur. Mövqeli kodların üstünlüyü hesab əməliyyatların yerinə yetirilməsinin mümkünlüyüdür. Mövqesiz kodların üstünlüyü maneələrə qarşı dayanıqlı olmasıdır. Mövqeli say sistemində istənilən ədəd aşağıdakı şə kildə təqdim edilə bilər: ∑ = − = n i i i a k N 1 1 , burada, n - dərəcələrin sayı; i k - əmsal; a -say sisteminin ə sasıdır ( a sayda müxtəlif qiymətlər qəbul edir). Ə dədləri yazarkən ancaq əmsalların qiymətləri göstərilir.
196
Onluq sistemdə əmsalların 0-dan 9-dək 10 qiymətindən istifadə edilir. Məsələn, 583 ədədi onluq sistemdə 0 1
10 3 10 8 10 5 ⋅ + ⋅ + ⋅ şə klində verilir, ə dəd
yazılanda ancaq əmsallar göstərilir. Texniki qurğularda kod fiziki olaraq müəyyən ədədi qiyməti ifadə edən siqnal şəklində təqdim edilir. Siqnalın fərqləndirici əlamətləri olmalıdır. Belə əlamətlər kimi adətən gərginlik səviyyələri istifadə edilir. İ stifadə edilən əlamətlərin sayı çox olduğundan (cəmi 10) texiniki qurğularda kodların qurulması üçün onluq sistemdən bilavasitə istifadə əlverişsizdir. İkilik kodların realizə edilməsi daha əlverişlidir, belə kodlar üçün iki ə lamətli siqnaldan istifadə kifayət edir, məsələn, yüksək səviyyəli gərginlik (“1” simvoluna uyğun gəlir) və ya aşağı səviyyəli gərginlik (“0” simvolu). Ona görə də ARÇ-də çıxış kəmiyyəti kimi, bir qayda olaraq, ikilik kod istifadə olunur. Onun üçün 2 =
, i k isə 0 və 1 kimi iki qiymət alır, yəni iki simvol istifadə edilir. RÖC-də ölçmənin nəticəsi (çıxış kəmiyyəti) hesabat qurğusunda onluq ədəd şəklində əks olunur. İndikasiyanın ə lverişli olması üçün RÖC-də ikilik-onluq kodlar istifadə edilir. Onlar onluq və ikilik say sistemlərinin kombinasiyası ə sasında qurulur. Bu zaman hər bir onluq dərəcə dörd ikilik dərəcə ilə ifadə edilir, məsələn, 489 ədədi 010010001001 şə klində. RÖQ-də aralıq çevirmələrinin nəticəsi kimi vahidlik kodlar da tətbiqini tapmışdır. Belə kodlar daha sadə say sisteminin, bir simvola malik (1 rəqəmi) vahidlik say sisteminin əsasında qurulur. Onun köməyi ilə istənilən ə dədi, məsələn, aşağıdakı qaydada ifadə etmək olar. Onluq say sistemində ədəd Vahidlik say sistemində ədəd 1 2 1 11 3 111 4 1111
197
Onluq və vahidlik say sistemlərinin kombinasiyası da tətbiqini tapmışdır ki, onun əsasında vahidlik-onluq kod qurulur. Bu kodda onluq ədədin hər bir dərəcəsi vahidlik kodla təqdim edilir. Kodun elementlərinin zaman ərzində ötürülmə üsulundan asılı olaraq ardıcıl və paralel kodlar fərqləndirilir. Ardıcıl kodlar üçün bütün elementlər zaman ərzində ardıcıl, paralel kodlar üçün isə eyni vaxtda ötürülür. Ardıcıl kodların üstünlüyü kodun ötürülməsinin sadəliyidir (sadə halda ikinaqilli xətt kifayət edir), çatışmayan cəhəti isə kodun ötürülməsi üçün paralelə nisbətən çox vaxtın sərf edilməsidir.
kvantlama analoq (çevrilən) kəmiyyətin kvantlananla müqayisə edilməsi yolu ilə baş verir. Üç əsas metodu qeyd etmək olar. Ardıcıl sayma metodunda (şək. 6.2,a) çevrilən kəmiyyətin X məlum kvantlanan
kəmiyyəti ilə zaman ə rzində ardıcıl müqayisə edilməsi baş verir. Sonuncu kəmiyyət zaman ərzində t ∆ addımı ilə bərabər pilləli dəyişir. k X kəmiyyəti səviyyəyə görə kvanta q bərabər addımla artır və kodun cari qiymətinə N vurulan səviyyəyə görə kvantın qiymətinə bərabərdir. Çevirmə prosesində pillələr sayının
çevrilmənin başlanmasından ö t
anınadək hesablanması gedir, bu zaman ( ) X t X ö k > . Çevirmə zamanı vahidlik ardıcıl mövqesiz kod yaranır. Həmin metod üçün çevirmə müddəti t N t ç ∆ = ifadəsi ilə təyin edilir, burada N - kodun qiymətidir.
198
Şə k.6.2. Analoq kəmiyyətlərinin koda çevrilməsi prinsipləri: a-ardıcıl sayma metodu; b-ardıcıl yaxınlaşma metodu; c-sayma metodu
metodunda (dərəcələr üzrə müvazinətlənmə) ölçülən kəmiyyətin X məlum kvantlanan kəmiyyət
ilə zaman ərzində ardıcıl müqayisə edilməsi baş verir (şək. 6.2,b). Sonuncu kəmiyyət qəbul edilmiş say sisteminə uyğun müəyyən qayda üzrə zaman ərzində sıçrayışlarla dəyişir. Birinci taktda kodun böyük dərəcəsi, sonra böyükdən sonra gələn dərəcə və s. təyin edilir. Çevirmə müddəti çıxış kodunun dərəcələrinin sayı n və taktın uzunluğu t ∆ ilə təyin edilir: t n t ç ∆ = . Eyniləşdirmə metodunda (şək. 6.2,c) zamanın i t
anında ölçülən kəmiyyətin X qiymətlərinin kvantlama səviyyələrini verən
məlum kəmiyyətlərlə kn ki k k X X X X ...,
, ...,
, , 2 1 eyni vaxtda müqayisəsi baş verir. X qiyməti yaxın kvantlama səviyyəsinin qiyməti ilə eyniləşdirilir, bu səviyyənin nömrəsi çevirmənin nəticəsinin kodunu müəyyən edir.
istifadə edilə biləcək çox sayda əlamətlər vardır. Daha ümumi əlamətlərə görə təsnifatı verək: • koda çevirmənin istifadə edilən metodundan asılı olaraq ayrılır: ardıcıl sayma RÖQ; ardıcıl yaxınlaşma RÖQ; tutuşdurma RÖQ; 199
• ölçülən kəmiyyətə görə RÖQ voltmetrlərə, tezlikölçənlərə, fazometrlərə, voltommetrlərə, ommetrlərə və s. ayrılır; • ortalamanın olmasına görə RÖQ ani qiyməti ölçən və inteqrallayıcı (müəyyən zaman intervalında orta qiyməti ölçür) vasitələrə bölünür.
xarakteristikaları Çevirmənin statik xarakteristikası. RÖQ-in bu xarakteristikası çevrilən (giriş) kəmiyyət
ilə
çevirmənin nəticəsi arasındakı əlaqəni yaradır. Çevirmənin nəticəsi kimi Nq qiyməti qəbul edilir, burada N - çıxış kodunun qiyməti;
-səviyyəyə görə kvantdır. İdeal RÖQ-in çevirmə xarakteristikası şək. 6.3-də göstərildiyi kimidir. O, yaxın
kvantlama səviyyəsi ilə eyniləşdirilməklə kvantlamadan alınmışdır. İdeal RÖQ-in kod qiymətlərinin 1 − N qiymətlərindən N-ə dəyişməsi giriş kəmiyyətinin ( )
N ⋅ − 5 , 0 -yə bərabər qeyd edilmiş qiymətlərində baş verir, burada N tam ədəddir. İ deal RÖQ yalnız metodik xəta olan kvantlama xətasına malikdir. Real RÖQ-in xətası idealınkından fərqlənir. Buna səbəb real kvantlama səviyyələrinin ( )
N ⋅ − 5 , 0 qiymətlərindən (kvantlama səviyyələrinin ideal vəziyyətlərindən) fərqlənməsi, X -in kvantlama səviyyələri ilə müqayisəsi zamanı istifadə edilən qurğuların qeyri- ideallığı, maneələrin təsiridir. Göstərilən amillər RÖQ-də aləti xətaların yaranmasına gətirib çıxarır.
200
Şə k. 6.3. RÖQ-nun statik xarakteristikası Ölçmələrin diapazonu, kodun növü və kod dərəcələrinin sayı, kodun kiçik dərəcə vahidinin qiyməti, ayırdetmə qabiliyyəti - bunlar metroloji xarakteristikalara aiddir və ölçmə nəticəsini əldə etmək üçün istifadə olunur. ARÇ kodunun kiçik dərəcə vahidinin qiyməti –
ölçmənin diapazonu və çıxış kodunun dərəcələri sayı n verildikdə ( )
X X 2 min max − düsturu ilə tapıla bilən səviyyəyə görə kvantın q qiymətidir. Ayırdetmə qabiliyyəti - giriş kəmiyyətinin elə minimal dəyişməsinə bərabər xarakteristikadır ki, o, RÖQ-in çıxış kəmiyyətinin dəyişməsinə görə aşkar edilə bilsin. RÖQ-in statik xətaları - bu, RÖQ-in statik rejimdəki xarakteristikalarıdır. RÖQ-in statik xətasının mütləq qiyməti aşağıdakı düsturla təyin edilə bilər: X Nq X − = ∆ , burada N -RÖQ-in çıxış kodu; q-səviyyəyə görə kvant; X - giriş kəmiyyətidir. RÖQ-də səviyyəyə görə kvantlama metodik xəta olan kvantlama xətasının yaranmasına səbəb olur. İxtiyari giriş siqnalında kvantlama xətasına təsadüfi kəmiyyət kimi baxılır. Kvantlama xətasının xarakteristikaları kimi xətanın hədd qiymətləri və ( və ya) orta kvadratik meyillənməsi istifadə edilir. İ deal RÖQ üçün kvantlama yaxın və ya bərabər kvantlama səviyyəsi ilə eyniləşdirmə yolu ilə həyata 201
keçirilir, kvantlama xətası + − 2 ; 2 q q intervalında bərabər paylanma sıxlığına malikdir, xətanın orta kvadratik meyillənməsi 3 2
-ə bərabərdir. Kvantlamanın mütləq xətasının hədd qiymətləri: 2
± = ∆ ; nisbi xətasının (%) hədd qiymətləri: N Nq X 2 100 100 ± = ⋅ ∆ = δ . Kvantlamanın gətirilmiş xətası (%) ARÇ-nin dərəcələr sayı n verildikdə: 1 2 100 + ± = n γ ; RÖC üçün isə onluq RHQ-nin m dərəcələr sayında: m 10 2 100 ⋅ ± = γ . Kvantlama xətası RÖQ-in potensial dəqiqliyini müəyyən edir. Real RÖQ üçün həmçinin aləti xəta xarakterikdir. Belə xəta çevirmənin real xarakteristikasının idealdan fərqlənməsindən irəli gəlir və adətən onun additiv və multiplikativ tərkib hissələri olur. RÖQ-in əsas xətasının həddini 3.3 paraqrafındakı təsvirə uyğun normalaşdırırlar. RÖQ-in dinamik xətaları və xarakteristikaları. ARÇ ölçmələr haqqında verilənləri toplayan və emal edən sistemin elementi kimi tətbiq olunarkən tsiklik iş rejimi istifadə edilir (şək. 6.4).
202
Şə k.6.4. ARÇ-nin tsiklik iş rejimi: a-blok-sxem; b-zaman diaqramı
( ) t X siqnalının ölçülməsi İşəsalma siqnalının 0
anında başlayır, k t zaman anında çevirmə tsiklinin sona yetməsi ilə ARÇ-nin çıxışında Çevirmənin sonu siqnalı yaranır və o, çevirmə prosesinin qurtardığını göstərir. Bu siqnala görə ARÇ-nin çıxış kodu
EHM-ə daxil edilə bilər, yaddaş qurğusunda yazıla bilər və s. ARÇ-nin dinamik xətaları analoq və analoq-rəqəm formalarda həyata keçirilən çevirmələrin dinamik xassələri ilə müəyyənləşir. ARÇ-nin qəbul edilən modelinə müvafiq olaraq, RÖQ-in dinamik xətaları iki tərkib hissəsinə bölünür: birinci və ikinci növ. Birinci növ dinamik xətalar analoq ölçmə vasitələrində olduğu kimi RÖQ-in analoq hissəsinin elementlərinin ə talətli olmasından irəli gəlir. Tsiklik işləyən RÖQ-də ikinci növ dinamik xətalar çevirmənin bitmə vaxtının olması səbəbindən yaranır. Bir tsikl çevirmənin təsvir edildiyi şəkil 6.5-də dinamik xətanın yaranma səbəbi göstərilmişdir. Çevirmə tsiklinin qurtardığı 2
anında siqnalın çevrilməsinin nəticəsi ( )
2 qiymətidir (siqnalın hesabatı). O, 0
zaman anındakı siqnalın qiymətinə uyğun gəlir. 203
Şə k. 6.5. RÖQ-nun dinamik xətası
Ümumi halda 0 t qiyməti naməlum olduğundan nəticə zamanın müəyyən anına aid edilməlidir, yaxud tarixi müəyyənləşdirilməlidir. Belə zaman anları ya çevirmənin başlanma anı 1
, ya da qurtarma anı 2
ola bilər. Bu zaman mütləq
dinamik xəta
hesabat tarixinin müəyyənləşdirilməsindən asılı olaraq bərabərdir: ( )
( ) ( )
[ ] 1 2 1
X q t N t X din − = ∆
və ya ( )
( ) ( )
[ ] 2 2 2
X q t N t X din − = ∆ . ARÇ-nin dinamik xarakteristikaları kimi çevirmə müddəti, yaxud maksimal çevirmə tezliyi, reaksiya müddəti, hesabatın tarixinin müəyyənləşdirilməsi xətası və s. kimi xarakteristikalar istifadə edilir.
t , yaxud çevirmənin maksimal tezliyi analoq siqnalın koda bilavasitə çevrilmə prosesinin davametmə müddətini xarakterizə edir və onun əsas dinamik xarakteristikasıdır. Cəldişləmə xarakteristikası kimi
həmçinin çevirmələrin (ölçmələrin) maksimal tezliyi (sürəti) istifadə edilir, çevirmə/san, ç t f 1 max = .
giriş siqnalının sıçrayışla dəyişməyə başlamasından ARÖ-nin çıxışında kodun nominaldan statik 204
xətadan çox olmamaqla fərqləndiyi ana qədər olan zaman intervalını əks etdirir. Reaksiya müddəti ARÇ-nin analoq hissəsinin dinamik xassələrini xarakterizə edir. Hesabat tarixinin T t müəyyən edilməsi xətası ölçmənin ə ldə edilən nəticəsi əlaqələndirilən zaman anı ilə ölçmənin aparıldığı faktiki zaman arasındakı fərqi əks edirir (şəkil 6.5).
Ümumi halda hesabat tarixinin müəyyən edilməsi xətası sistematik tərkib hissəsinə (hesabat anının sabit sürüşməsi), real hesabat anının zaman qeyri-müəyyənliyini xarakterizə edən təsadüfi tərkib hissəsinə malikdir. Buna əsasən tarixin müəyyən edilməsi xətası iki üsuldan biri ilə normalaşdırılır: • hesabat tarixinin müəyyən edilməsi xətasının təsadüfi tərkib hissəsinin riyazi gözləməsi və orta kvadratik meyillənməsi üçün buraxılabilən qiymətlərin hədləri verilir; • hesabat tarixinin müəyyən edilməsi xətasının buraxılabilən qiymətinin hədləri göstərilir. Reaksiya müddəti və çevirmə müddəti arasındakı nisbətdən asılı olaraq dinamik xarakteristikaların siyahısı verilir. Reaksiya müddəti çevirmə müddətindən çox olmayan ARÇ üçün birinci növ dinamik xətaları nəzərə almamaq olar. Belə halda tam dinamik xətalar göstərilmir, xüsusi dinamik xətalar verilir: çevirmə müddəti (yaxud çevirmənin maksimal müddəti), hesabat tarixinin müəyyən edilməsi xətası, reaksiya müddəti. Reaksiya müddəti çevirmə müddətindən çox olan ARÇ üçün tam dinamik xətalar da verilir. İ kinci növ dinamik xətalar qiymətləndirilən zaman belə bir fərziyyədən istifadə olunur ki, çevirmə müddətində dinamik xəta siqnalın dəyişməsindən çox olmur: ( ) ( )
[ ] 1 2 t X t X X din − ≤ ∆ . Çevirmə müddətində ç t siqnalın dəyişməsi həddini bu düsturla qiymətləndirmək olar: ( )
( ) [ ] ç t M t X t X 1 1 2 = − , 205
burada 1 M siqnalın birinci törəməsinin modul- maksimumudur, max
1 dt dX M = . Beləliklə, ikinci növ dinamik xəta həddinin qiyməti kimi ç din t M X 1 = ∆ qiyməti qəbul edilə bilər. Daha dəqiq qiymət hesabat tarixinin müəyyən edilməsi xətasının
məlum qiymətində alına bilər: T din t M X 1 = ∆ . Ə gər kifayət qədər böyükdürsə ikinci növ dinamik xətanı azaltmaq üçün seçmə və saxlama qurğuları (SSQ) adlanan analoq yaddaş qurğularından istifadə olunur. Onlar ARÇ ilə birgə tətbiq olunur. Bu qurğularda kondensatorun köməyi ilə zamanın müəyyən anlarında gərginliyin giriş qiymətinin yadda saxlanması həyata keçirilir. Ondan sonra çevirmə aparılır. SSQ-nin çıxışındakı siqnal çevirmə müddəti ərzində praktiki olaraq dəyişmədiyindən dinamik xəta on-yüz dəfələrlə azaldıla bilər. RÖQ-in maneələrdən qorunması dedikdə, təsiri ekvivalent sabit və dəyişən gərginlik mənbələri kimi əks oluna bilən maneələr olduqda RÖQ-in verilmiş xəta ilə ölçmə aparmaq qabiliyyəti başa düşülür. Maneələrin iki növü vardır: normal və ümumi. Normal növ maneələri ölçülən gərginlik mənbəyinə ardıcıl qoşulan ekvivalent generator kimi təsəvvür etmək olar. Ümumi növ maneələri isə ölçülən gərginlik mənbəyi ilə cihazın korpusunun torpaqlanma nöqtəsi arasındakı potensiallar fərqi kimi təsəvvür etmək olar. RÖQ-in
maneədən qorunmasının kəmiyyətcə qiymətləndirilməsi üçün maneəni söndürmə əmsalı D , dB istifadə edilir:
lg 20 = ,
206
burada m U və
e U - uyğun olaraq maneənin (dəyişən cərəyan maneəsi üçün maneənin amplitudunun) və normal növ ekvivalent maneənin qiymətləridir. Dəyişən gərginlik şəklində olan normal növ maneələrin təsirini azaltmaq üçün süzgəclərdən istifadə olunur. İş prinsipi giriş siqnalının inteqrallanmasına ə saslanan RÖQ yüksək maneədən qorunmaya malikdir. Yüklə 7,93 Mb. Dostları ilə paylaş:
|