4.3. Ölçmə sistemlərinin xətasını avtomatik təshihedən əvəzetvə metodu Ölçmə sistemlərinin (vasitələrinin) inteqral sistematik xətası adı altında sistematik xətanın additiv, multiplikativ və qeyri-xəttilik xətalarının toplusu başa düşülür.
Əvəzetmə metodu ölçmə vasitələrinin inteqral sistematik xətasının bütün təşkiledicilərinin eyni zamanda avtomatik təshih edilməsini təmin edir [21].
Əvəzetmə metodunun məğzi ondan ibarətdir ki, giriş kəmiyyətinin kifayət qədər dəqiqliklə ölçülməsi üçün dəqiqliyi kiçik, lakin kifayət qədər həssaslığa malik olan sadə və ucuz ölçmə vasitəsindən (ÖV) istifadə edilir.
Əvəzetmə metodu ilə ölçmə prosesi iki mərhələdən ibarət olur.
Birinci mərhələdə ÖV-nin girişinə ölçülən x kəmiyyəti verilir və onun qiyməti ölçülür.
İkinci mərhələdə ÖV-nin girişinə ölçülən x kəmiyyətinin əvəzinə onunla eynicinsli olan x0 nümunəvi ölçü qoşularaq onun bu və ya digər qanun üzrə dəyişən müxtəlif x0iqiymətləri ölçülür. Ardıcıl olaraq dəyişən müxtəlif x0iqiymətlərinin ölçülməsi prosesi o vaxta qədər davam etdirilir ki, onun hər hansı bir x0n qiyməti birinci mərhələdə ölçülən x kəmiyyətinin qiymətinə bərabər olsun. x0n- in artıq məlum olan qiyməti giriş kəmiyyətinin ölçmə nəticəsi olaraq qəbul edilir.
Xətaları əvəzetvə metodu ilə təshihedən intellektual ölçmə vasitəsinin struktur sxemi şək. 4.3-də göstərilmişdir.
Xətaları əvəzetvə metodu ilə təshihedən intellektual ölçmə vasitəsinin struktur sxemi aşağıdakı funksional bloklardan ibarətdir:
A – rəqəmli idarəedilən analoq açar (kommutator);
ARÇ – analoq-rəqəm çeviricisi;
M – rəqəmli yaddaş qurğusu;
MK – mikrokontroller;
D – displey;
# - rəqəmli çapetmə qurğusu;
RAÇ – rəqəm-analoq çeviricisidir.
Sxemdə inteqral sistematik xətaları avtomatik təshih edilməli olan (ölçmə xətası böyük olan) rəqəmli ölçmə vasitəsinə və yaxud analoq-rəqəm çeviricisinə (ARÇ) baxılır.
Rəqəmli ÖV-nin və yaxud analoq-rəqəm çeviricisinin inteqral sistematik xətasını əvəzetmə metodu ilə avtomatik təshihedən ölçmə prosesi bir neçə mərhələdən ibarətdir.
Birinci mərhələdə mikrokontrollerdən (MK) verilən idarəetmə siqnalı ilə A açarı 1vəziyyətinə çevrilir və ARÇ-nin girişinə ölçülən x kəmiyyəti qoşulur. Giriş kəmiyyəti x-in ölçmə nəticəsi (Z1) MK-nın yaddaşına (M) yazılır.
İkinci mərhələdə MK-dan verilən idarəetmə siqnalı ilə A açarı 2 vəziyyətinə çevrilir və ARÇ-nin girişinə ölçülən x kəmiyyətinin əvəzinə dəqiq rəqəm-analoq çeviricisinin (RAÇ) çıxışı qoşulur. RAÇ-ın çıxışında bu və ya digər qanun üzrə dəyişən və ölçülən x kəmiyyəti ilə eynicinsli olan müxtəlif x0isiqnalları ardıcıl olaraq yaranır və qiymətləri ARÇ tərəfindən ölçülür (Z0i). Sadə halda RAÇ-ın çıxışında səviyyəsi x0min - dan x0max - a qədər pillələrlə dəyişən mişarşəkilli gərginlik MK-dan verilən Zi kodunun dəyişməsilə yaradılır.
Pilləvari gərginliyin hər yeni pilləsinin əlavə edilməsindən sonra onun qiyməti ARÇ vasitəsi ilə ölçülür və MK-nın yaddaşına yazılaraq, özündən əvvəlki ölçmə nəticəsini yaddaşdan silir.
Dövrü olaraq hər yeni pillənin əlavə edilməsi, ölçmə, nəticənin (Z0i) MK-nın yaddaşına yazılması və özündən əvvəlki ölçmə nəticəsinin yaddaşdan silinməsi prosesi o vaxta qədər davam etdirilir ki, onun hər hansı bir Z0n ölçmə nəticəsi birinci mərhələdə ölçülən x kəmiyyətinin ölçmə nəticəsinə bərabər olsun (Z0n= Z1).
Belə bərabərlik anında ölçmə prosesi dayandırılır və RAÇ-ın çıxışında x0n gərginliyinin yaranmasına uyğun olan və MK- dan verilən Zik kodu giriş kəmiyyətinin təshihedilmiş ölçmə nəticəsi olaraq qəbul edilir. İnteqral sistematik xətaları təshihedilmiş ölçmə nəticəsi Zik displeyə və çapetmə qurğusuna ötürülür.
Qeyd etmək lazımdır ki, göstərilən diapazonda pilləvari artan mişarşəkilli gərginliyin pillələri sayı tələb edlən ölçmə dəqiqliyi ilə təyin olunur.
Bu halda ölçmə prosesində ölçülən kəmiyyət haqqında informasiya alınması ilə eyni zamanda ÖV-nin ölçmə xətasının qiyməti haqqında da məlumat alınır. ÖV-nin ölçmə xətasının qiyməti haqqında məlumat nümunəvi ölçünün əvvəlcədən məlum olan qiymətinin ölçülməsi zamanı alınır.
Ölçmə vasitələrinin inteqral sistematik xətasını avtomatik təshihedən əvəzetmə metodunun ölçmə xətası əsasən dəyişən nümunəvi ölçünün xətası, qəbul edilmiş kvantlama səviyyəsinin hündürlüyü və ölçmə prosesində ÖV-nin çevirmə funksiyasının parametrlərinin qeyri-stabillik dərəcəsi ilə təyin edilir.