Estymacja składowych impedancji algorytmem 3-punktowym

• Autorzy: Augustyn J.

Warianty tytułu

EN

Three-point impedance component estimation algorithm

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono algorytm estymacji składowych impedancji na podstawie trzech spróbkowanych wartości napięcia i prądu związanych z mierzoną impedancją. Do realizacji algorytmu zaproponowano wykorzystanie iloczynu skalarnego wektorów. Algorytm uzupełniono o procedurę eliminacji wpływu składowej stałej oraz trzeciej harmonicznej na wynik estymacji. Właściwości zaproponowanego algorytmu, a w szczególności wpływ niekoherentnego próbkowania oraz rozdzielczości przetworników a/c, zbadano metodą Monte Carlo.

EN

In the paper a simple algorithm for impedance component estimation on the basis of three successive signal samples connected with the measured impedance measured at 1/3 period interval of the given sinusoidal signal is presented. To realise this algorithm, use of scalar product of vectors (7) is proposed. In order to eliminate the influence of errors related to the dc offset in data acquisition systems and the third harmonic, the obtained algorithms were properly modified, and finally presented as (12). The proposed algorithm properties and, particularly, the influence of incoherent sampling and A/D converter resolution were examined with use of the Monte Carlo method. Simulations were carried out for two impedances Z1 and Z2 of different phase angle values. The influence of the A/D converter resolution equal to 8, 12 and 16 bits was examined. It was assumed that the instant when the sampling of the input waveforms begins varies randomly in the range from 0 to T, and the desinchronisation factor value - in the limited range to š1% of the full range. The experiment results experiment in the form of bivariate histograms of the resultant absolute measurement error of impedance components ?R and ?X, for 12-bit A/D converters are shown in Figs. 1 and 2, for impedance Z1 and Z2 respectively. The influence of the A/D converter resolution on the random characteristics of the absolute measurement error of the impedance components is shown in Figs. 4-6, in the form of histograms and empirical cumulative distribution curves.

Słowa kluczowe

PL

pomiary składowych impedancji; algorytmy pomiarowe; algorytm trzypunktowy; analiza niepewności

EN

impedance component measurement; measurement algorithms; three-point algorithm; uncertainty analysis

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 12
• Strony: 1400--1402
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., wzo

Twórcy

autor

Augustyn J.

• Politechnika Świętokrzyska, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce,

Bibliografia

• [1] Augustyn J.: Pomiary impedancji metodami algorytmicznymi, Pomiary Automatyka Kontrola, 4 (2006), s. 14-16.
• [2] Augustyn J.: Algorytmiczne metody pomiaru impedancji, Monografie, Studia, Rozprawy Nr 53, Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, 2006.
• [3] Augustyn J.: Influence of the structure of signal conditioning circuits on the uncertainty of impedance measurement with algorithmic methods, Metrology and Measurement Systems, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008, vol. XIV, no 4/2007, pp. 529-541.
• [4] Augustyn J.: Algorytmy przetwarzania sygnałów pomiarowych w układach do pomiarów składowych immitancji, Metrology and Measurement Systems, 4 (1999), s. 223-230.
• [5] Augustyn J.: Some LMS-based algorithms for impedance measurements, Measurement, vol. 41, no 2, 2008, pp. 178-185.
• [6] Augustyn J.: Niepewność pomiaru impedancji metodami algorytmicznymi, Pomiary Automatyka Kontrola, nr 10, 2007, s. 3-6.
• [7] Ramos P. M., Janeiro F. M., Radil T.: Comparison of impedance measurement in DSP using ellipse-fit and seven-parameter sine-fit algorithms, Measurement, 42 (2009), pp.1370-1379.
• [8] Ramos P. M., Janeiro F. M., Tlemaçani M., Cruz Sierra A.: Recent Developments on Impedance Measurements with DSP-Based Ellipse-Fit Algorithms, IEEE Trans. Instrum. Meas., Vol. 58, No 5, 2009, pp. 1680-1687.
• [9] Wu Shang-Teh, Hong Jyuan-Lang: Five Point Amplitude Estimation of sinusoidal Signals: with Application to LVDT Signal conditioning, IEEE Trans. Instrum. Meas., Vol. 59, No 3, 2010, pp. 623-629.
• [10] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Supplement 1. Numerical Methods for the propagation of Distributions, BIPM.