ПРИСЛАТЬ ЧАСТЬ РАБОТЫ К 8.09!!! Разработка технологии восстановления входной информации динамического датчика в информационно-измерительной системе

Введение

В настоящее время ни одна измерительная система не обходится без датчи-ков, которые транслируют в нее те или иные значения внешних воздействий.

Датчик – это устройство, воспринимающее внешнее воздействие (измеряе-мую величину). Выдает эквивалентный электрический сигнал (заряд, ток, напря-жение и т.д.), являющийся функцией этой измеряемой величины y = f(x), где x – входная, измеряемая величина (поток света, температура, давление, колебания, перемещение, положение, форма, размер, скорость, концентрация, химический состав и т.п.); y – выходной сигнал датчика.

В состав датчика могут входить функциональные узлы: чувствительный элемент, непосредственно воспринимающий измеряемую величину и преобра-зующий её в электрический сигнал; преобразователи, осуществляющие преобра-зование энергии (усиление, детектирование, фильтрация, АЦП-преобразование). Количество необходимых промежуточных этапов преобразований определяется интерфейсными возможностями и точностью датчика.

Для датчиков с линейной функцией преобразования y = f(x) используют ко-эффициент преобразования K = yi/xi, где xi и yi – текущие значения x и y.

Важнейшей характеристикой датчика является чувствительность S = dy/dx.

Для датчиков с линейной функцией преобразования S = K. В общем случае чувствительность зависит от внешних факторов: напряжения питания, температу-ры, частоты измеряемого входного воздействия x.

Датчики с нелинейной функцией преобразования можно считать линейны-ми внутри ограниченного диапазона значений x.

На практике линейность датчика определяют по его градуировочной харак-теристике, которую снимают экспериментальным путем.

Быстродействие датчика определяется свойствами его структурных элемен-тов и преобразователей и показывает, как выходной сигнал y следует во времени за изменением измеряемой величины x.

Точность – важная характеристика датчика, оценивается через отклонение результата измерения y от истинного yn значения измеряемого параметра: Dy = |y - yn|.

На практике часто используют термин погрешность измерений датчика, по-нимая под этим величину максимального расхождения между показаниями ре-ального и идеального датчиков.

По способу выражения погрешности подразделяются на абсолютные, отно-сительные и приведенные.

Абсолютная погрешность датчика: Dy = yном - y, где yном – номинальное зна-чение измеряемого параметра, y – показание датчика.

Относительная погрешность: Dотн = Dy/y.

Приведенная погрешность: Dприв = Dymax/ylim, где Dymax - максимальная аб-солютная погрешность, ylim – верхний предел диапазона измерений.

По связи с функцией преобразования погрешности подразделяются на адди-тивные и мультипликативные.

Аддитивная (погрешность нуля) – составляющая полной погрешности дат-чика, не зависящая от измеряемой величины x.

Мультипликативная (погрешность чувствительности) – составляющая пол-ной погрешности, абсолютная величина которой пропорциональна измеряемой величине x.

Целью данной работы является разработка технологии восстановления входной информации динамического датчика в информационно-измерительной системе.

Объектом исследования является информационно-измерительная система, в состав которой входит линейный динамический датчик.

Предметом исследования является сигнал на выходе датчика, который мо-жет иметь адаптивную помеху типа белого шума, а также аномальные данные.

В рамках данной работы необходимо решить следующие задачи:

 рассмотреть методы восстановления выходного сигнала датчика в из-мерительной системе;

 детально рассмотреть итерационный метод восстановления входного сигнала в информационно-измерительной системе;

 разработать алгоритм итерационного метода восстановления входного сигнала;

 повысить оперативность итерационного процесса восстановления входного сигнала линейной искажающей системы;

 разработать программу итерационного процесса восстановления входного сигнала на языке Delphi 7.0 и сопроводительную документацию к ней;

 протестировать работу программы, оценить результат ее работы