Pseudo Random Binary Sequences (PRBS) in the measurements of small flow velocities

• Autorzy: Borowik L. , Kurowski M.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie sygnałów pseudolosowych (PRBS) w pomiarach małych prędkości przepływu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The usefulness of pseudo random binary sequences (PRBS) in the correlation method of measuring gas flow velocity is examined. A measuring system of the wave thermoanemometer (WT) is presented and the results of experiments and analyses performed on a heat wave induced by quasirandom forcing signals are discussed.

PL

Przedstawiana praca zawiera analizę przydatności sygnałów pseudolosowych w metodzie korelacyjnej pomiaru prędkości przepływającego gazu. Proponowany zmodyfikowany system pomiarowy składa się z sondy zawierającej nadajnik i dwa czujniki (włókna pomiarowe), układów wejścia wyjścia (dwóch mostków pomiarowych i wzmacniacza) oraz komputera klasy PC, którego oprogramowanie zawiera układ generacji i detekcji fali temperaturowej. System pomiarowy umożliwia zastosowanie sygnałów losowych. Generacja i detekcja sygnałów realizowana jest przy użyciu karty pomiarowej PCL 818 oraz programu opracowanego w pakiecie DasyLab zawierającego układy generacji i analizy sygnałów. Przeprowadzono pomiary z użyciem sygnału wymuszającego - pseudolosowego (PRBS). W trakcie realizacji stosowano przetwornik dwuwłóknowy, a do analizy sygnałów metodę korelacyjną. Na podstawie wyników badań i analiz stwierdzono, iż poprawna praca zmodyfikowanego Systemu Termoanemometru Falowego jest możliwa przy zastosowaniu sygnału PRBS jako sygnału wymuszającego. Wartość mierzonej prędkości jest określana z błędem nie przekraczającym 1 % (wartość częstotliwości sygnału wymuszającego 40 Hz, arnplituda sygnału 1,2 V). Dokładność i stabilność parametrów sygnałów jest uzależniona głównie od zastosowanych układów wejścia wyjścia współpracujących z kartą pomiarową. Dokładność pomiarów dzięki strumieniowemu zapisowi danych w pakiecie DasyLab jest bardzo duża - wartości średnie wyznaczane są metodą analizy statystycznej. Układ generacji, jak i analizy sygnałów, opracowany w pakiecie DasyLab jest rozwiązaniem otwartym pozwalającym na dalsze modyfikacje. Podniesiona została dokładność pomiarów oraz znacznie poszerzona możliwość ich dalszego przetwarzania i analizy wyników badań.

Słowa kluczowe

EN

Pseudo Random Binary Sequences (PRBS); correlation methods; fluid mechanics

PL

sygnały pseudolosowe (PRBS); metody korelacyjne; mechanika płynów

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr 1
• Strony: 65--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borowik L.

• Częstochowa Technical University, Institute of Electronics and Control Systems

autor

Kurowski M.

• Częstochowa Technical University, Institute of Electronics and Control Systems

Bibliografia

• 1. Bendat S. J., Piersol A. G.: Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych (Methods of the analysis and measurements of random signals). PWN, Warszawa 1976.
• 2. Biernacki Z.: Sensory i systemy termoanemometryczne (Sensors and thermoanemometric systems). WKiŁ, Warszawa 1997.
• 3. Biernacki Z., Janiczek R., Borowik L.: Analiza możliwości pomiarowych przetwornika wieloparametrowego na przykładzie własnej koncepcji (Analysis of the measuring potential of a multiparameter converter). Materiały IV Ogólnopolskiego Sympozjum Kierunki Rozwoju Metrologii Elektrycznej. Warszawa - Wilga 1987, Zeszyty Naukowe P. W., Warszawa 1987.
• 4. Biernacki Z., Kurkowski M.: Przetwornik anemometryczny z wybranymi sygnałami wymuszającymi (Anemometric converter with selected forcing signals). Materiały III Central European Conference - Numerical Methods and Computer Systems in Automatic Control and Electrical Engineering, Częstochowa - Poraj 1999.
• 5. Bruun H. H.: Hot-Wire Anemometry. Principles and Signal Analysis, University Press, Oxford 1995.
• 6. Kiełbasa J.: Pomiar wolnych przepływów (Measurements of free flow). Materiały XXVIII Międzyuczelnianej Konferencji Metrologów MKM’96, Częstochowa 1996.
• 7. Kiełbasa J.: Fale cieplne w inżynierii środowiska (Thermal waves in engineering environments). Materiały VI sympozjum Zastosowanie Mechaniki Płynów w Inżynierii Środowiska, Gliwice - Wisła 1999.
• 8. Kurkowski M.: Analiza sygnałów przy użyciu pakietu DasyLab (Signal analysis by means of DasyLab package). Materiały XXXII Międzyuczelnianej Konferencji Metrologów MKM’2000, Rzeszów 2000.
• 9. Kurkowski M., Biernacki Z., Złoto T.: Correlation Flow-meter with a Thermoanemometric Sensor. Materiały 3rd International Conference Measurement 2001, Bratislawa 2001.
• 10. Ligęza P.: Komputerowe systemy termoanemometryczne (Computerized thermoanemometric systems). Elektronizacja 7/96.
• 11. Lal-Jadziak J.: Metody korelacyjne i ich dokładność (Correlation methods and their accuracy). Wyd. Politechniki Zielonogórskiej 1996.
• 12. Sankowski D.: Zastosowanie pseudolosowych ciągów binarnych do identyfikacji własności dynamicznych wybranych elektrotermicznych obiektów sterowania (Application of pseudorandom binary sequence for the identification of dynamic properties of selected control objects in electrical heating engineering - PhD dissertation), praca doktorska, Łódź 1979.
• 13. Winiecki W.: Organizacja komputerowych systemów pomiarowych (Organization of computer measuring systems). Wyd. Politechniki Warszawskiej 1998.
• 14. Zator S.: Analiza błędów przepływomierzy korelacyjnych (Error analysis in correlation flow meters). Materiały XXVIII Międzyuczelnianej Konferencji Metrologów MKM’96, Częstochowa 1996.
• 15. Złoto T., Kurkowski M.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów informacyjnych (Digital processing of information signals). Materiały IX Konferencji Naukowo Technicznej, Metrologia w Technikach Wytwarzania Maszyn, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 2001.
• 16. Probe Catalog CTA-DANTEC, Denmark 1999, Katalog firmy DANTEC.