Simulation tests on errors of the measuring path with a frequency carrier of information

• Autorzy: Pawłowski E.

Warianty tytułu

PL

Symulacyjne badania błędów toru pomiarowego z częstotliwościowym nośnikiem informacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a problem concerning digital processing of signals in measuring systems with sensors of pulse frequency output. Under dynamic conditions instantaneous frequency values represent instantaneous values of a processed quantity and the signal samples are irregularly distributed in time. Moreover, the time between samples may depend on the current and previously values of the processed quantity. Such an irregularly sampled signal can be further analyzed with the application of resampling to extract a regularly sampled signal from the irregular data. The difference between the estimated and the true signal is analyzed as a measuring error.

PL

W pracy rozpatrzono zagadnienie cyfrowego przetwarzania sygnału w torze pomiarowym z czujnikiem posiadającym impulsowe wyjście częstotliwościowe. W stanie statycznym częstotliwość impulsów na wyjściu takiego czujnika jest proporcjonalna do wartości wielkości przetwarzanej w torze pomiarowym. Niezmienną w czasie częstotliwość można wieloma znanymi sposobami przetworzyć na wartość cyfrową ze stosunkowo wysoką dokładnością. W rozdziale 2 przedstawiono problem analizy pracy rozważanego toru pomiarowego w stanach dynamicznych, gdy chwilowe wartości częstotliwości impulsowego sygnału reprezentują chwilowe wartości przetwarzanej wielkości. Ponieważ dla sygnału impulsowego nie jest możliwe wyznaczenie przyrostów fazy mniejszych od jednego okresu, w praktyce nie można również wyznaczyć jego częstotliwości chwilowej. Próbki sygnału częstotliwościowego mogą być wyznaczone nie częściej niż co kolejny jego okres i reprezentują one wartości średnie wielkości wejściowej w tym okresie. Dodatkowym utrudnieniem jest nierównomierne rozmieszczenie tych próbek w czasie. W rozdziale 3 przedstawiono algorytm przetwarzania sygnału częstotliwościowego w celu uzyskania próbek rozmieszczonych równomiernie w czasie, a w rozdziale 4 omówiono metodę symulacyjnego badania błędów w rozpatrywanym torze pomiarowym. Błędy zdefiniowano jako różnicę pomiędzy odtworzonymi wartościami chwilowymi sygnału i wartościami sygnału podanego w postaci analitycznej na wejście algorytmu symulacyjnego. Wyznaczano wartości chwilowe i średniokwadratowe błędów. W rozdziale 5 przedstawiono uzyskane przykładowe wartości błędów kwantowania i uśredniania oraz błędów równomiernego resamplingu, w zależności od parametrów przetwarzanej wielkości: jej częstotliwości oraz stosunku składowej stałej do składowej przemiennej.

Słowa kluczowe

EN

instantaneous frequency; nonuniformly sampling; resampling

PL

częstotliwość chwilowa; próbkowanie nierównomierne; resampling

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 8
• Strony: 607--609
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowski E.

• Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Pawłowski E.: Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 88, nr 10b/2012, s. 78-81.
• [2] Zakrzewski J.: Pomiary Dynamiczne, VI Konferencja Czujniki Optoelektroniczne i Elektroniczne COE 2000, Politechnika Śląska, Gliwice 13–16 czerwca 2000, vol.1, s. 46-56.
• [3] Pawłowski E.: Rozdzielczość toru pomiarowego z równomiernym róbkowaniem sygnału częstotliwościowego, Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 58, nr 11/2012, s. 937-940.
• [4] Świsulski D.: Metody równoczesnej akwizycji w systemach z napięciowymi i częstotliwościowymi torami pomiarowymi. Przegląd Elektrotechniczny, vol. 88, nr 10a/2012, s. 29-31.
• [5] Pawlowski E.: Spectrum analysis of measuring signals in sensor circuits with frequency outputs. Optoelectronic and Electronic Sensors IV Conference, 13-16.06.2000, Proc. SPIE, vol. 4516, p. 181-186.
• [6] Świsulski D.: Wielokanałowa akwizycja z torami pomiarowymi z napięciowym i częstotliwościowym nośnikiem informacji. Pomiary Automatyka Kontrola, nr 6/2006, s. 27-29.
• [7] Pawłowski E.: Efektywna rozdzielczość przetwornika napięcieczęstotliwość w stanach dynamicznych. PAK 2010 nr 11, s. 1294-1297.