Способ измерения аналогового сигнала

рованным реения аналогокл,ется скорректи фрового измер Х за данный ци ждым следующ тактируемые у м с шины 5 по стоянии. Проц го цикла анало который явля зультатом ци вой величины Перед ка мерения все щим сигнало начальном со внутри каждо ному. Форму Способ и ла, заключаюим циклом иззлы управляюддерживаются всс измерения гичен описанла изобр змерения ан щийся в том тенияогового сигнато формируют д и д (т) - систематическая и случайная составляющие соответственно,Рассмотрим погрешность способа для конкретных значений п 1;при п 1=56 4 . ( 4, (2 р 5- ,Е 6- - ;Е(6+8-о,(ви+ -8;2 ь., "К., "к"при и 1 04 6 6,О(076 10Как видно из приведенных примеров, с ростом п 1 эффект подавления как систематической (за счет деления на 2 ), так и случайной(за счет деления на 2" и сглаживания при суммировании) составляющих погреш ности возрастает. Ограничение величины а "сверху" связано прежде всего с динамическими свойствами измеряемого аналогового сигнала.Что касается подавления высокочастот ных помех е(т), накладываемых на измеряемую аналоговую величину Х(т), то сигналу(и +1Х (Са Хк+ е,) соответствует 25 2спектральная плотность мощности (при условии взаимной независимости Х(с), е (т) и д(1):ФБЕ(иД ,30Если учесть, что частотная полоса о+ юс сигнала Х(с) практически всегда зна чительно уже частотной полосы щмин - и макс высокочастотной помехи, то. выбирая То и в такими, чтобы, добиваются того, что 40 Таким образом, при предлагаемом способе повышается точность измерения как засчет уменьшения погрешности собственнонескорректированного измерения, так и засчет сглаживания входных высокочастотных помех, накладываемых на измеряемыйаналоговый сигнал.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ,Устройство содержит ячейку 1 выборкихранения (ЯВХ), масштабирующий усилитель 2 с управляемым коэффициентомусиления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, вычислительный блок (ВБ) 4 ишину 5 управления,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии (перед началомкаждого цикла измЕрения) все тактируемыеузлы сигналом шины 5 управления поддерживаются в начальном состоянии, при котором на выходе ЯВХ 1 установлен нуль,масштабирующий усилитель 2 имеет первый коэффициент усиления к 1 = С(п = 1. Впервом такте цикла измерения ЯВХ 1 насвоем выходе формирует отсчет Х 1 измеряемой аналоговой величины, который черезмасштабирующий усилитель 2 с коэффициентом усиления к 1= Сп = 1 подается на входАЦП З,который запускается управляющимимпульсом с шины 5. Полученный в результате аналого-цифрового преобразованиякод у 1 = х 1 + д 1 заносится в ВБ 4 и запоминается. В первом же такте после завершения аналого-цифрового преобразованияуправляющим импульсом с шины 5 масштабирующий усилитель 2 переводится во второе положение, при котором егокоэффициент усиления к 2 = Сп,Во втором такте ЯВХ 1 на своем выходеформирует отсчет Х 2, который через масштабирующий усилитель 2 с коэффициентомусиления К 2 = Сп = а подается на вход АЦП3, на выходе которого после преобразования получается код у 2 = Сп Х 2 +д 2 = гп х 2 + 4 Этот код заносится в ВБ 4,где запоминается, В конце второго тактамасштабирующий усилитель 2 переводитсяв третье положение с Ез = С(п2П 1( пГВ третьем и последующих тактах алгоритм функционирования устройства аналогичен и в (а+ 1)-м такте в ВБ 4 заносится кодВупит+1 = Сп Ха+1+ д(п+1 =Ха+1+ д (и+1,Полученная последовательность кодов (у), Е = 1,п 1+1 подвергается суммированию и суммарной код делитсяна 2, после чего получается кодд+1- 1 щ+1у = -С, Х+ - , дк,2 1=1 2 =1.Шмаков Заказ 1173 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 последовательность выборок измеряемого аналогового сигнала, преобразуют сформированные сигналы выборок в цифровой код, запоминают последовательность цифровых кодов, получаемых в отдельных тактах измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измерение осуществляют за цикл, состоящий из а+1 тактов, в каждом такте текущего цикла перед преобразованием в цифровой код сигналы выборок масштабно преобразуют путем умножения соответствующего значения сигнала выборки Хь в данном такте из последовательности (х), к = 1, а+1, на масштабный коэффициент Са", где Сп- число сочетаний из в по М, суммируют запом ненную последовательность цифровых кодов у, суммарный цифровой код делят на 2, получая результат У скорректированного цифрового измерения аналоговой величины Х в данном цикле, а в каждом 10 последующем цикле указанную выше последовательностьь операций повторяют.