Efektywna metoda poprawy spektralnych własności przetworników pomiarowych

• Autorzy: Trzaska Z.

Warianty tytułu

EN

On improving the spectral characteristics of measuring transducers

• Konferencja: Metody i technika przetwarzania sygnałów w pomiarach fizycznych / Międzynarodowe Seminarium Metrologów (IX ; 23-25.10.2001 ; Rzeszów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W układach pomiarowo-kontrolnych z elementami o transmitancjach zależnych od częstotliwości sygnałów przez nie przenoszonych nie rzadko występuje potrzeba korekty pasma spektralnego zastosowanego przetwornika. Wynika to z tego, że w większości przypadków układy pomiarowo-kontrolne z tego typu elementami tworzą przetworniki o odpowiednio zaprojektowanych ale ograniczonych pasmach przenoszenia lub tłumienia sygnałów z wejścia na wyjście. Często w pomiarach występuje potrzeba zastosowania rozwiązań, w których nieodzownym warunkiem prawidłowego działania danego układu kontrolno-pomiarowego jest przenoszenie sygnałów w bardzo szerokim - a teoretycznie ujmując problem w nieograniczonym - paśmie częstotliwości sygnału identyfikowanego. Takie układy nazywane są wszystko-przepustowymi. W pracy niniejszej zagadnienie korekcji i szeroko-pasmowych charakterystyk częstotliwościowych odniesione zostało do przetworników liniowych o znanej transmitancji w relacji wyjście-wejście. Wykazano, że w oparciu o rozwiązanie odpowiedniego równania różniczkowego w przestrzeni stanu możliwe jest wyznaczenie zarówno struktury jak i parametrów układu korekcyjnego, które zapewniają idealnie płaskie charakterystyki częstotliwościowe, zarówno amplitudową, jak i fazową. Układy o zaprojektowanych strukturach mogą znaleźć liczne zastosowania we współczesnej praktyce pomiarowej.

EN

The main aim of the paper is focused on the standard and singular forms of the state-space descriptions of measuring systems. The author's main attention is paid on a synthesis procedure of such correction transducers that involved into a given measuring system lead to resulting matrix transfer function having all poles at infinity. Efficient algorithm for determining appropriate matrices of feedback blocks is established. It consists in two stages and in the first one the matrix of the block of the feedback from the derivative of the system output vector is determined in such a way that it transforms given standard system into a singular one. In the second stage of the computational algorithm a matrix of the second block of the feedback from the system state is determined. The presented approach to the determination of appropriate correction blocks for measuring systems is illustrated by some suitable examples.

Słowa kluczowe

PL

układ pomiarowo-kontrolny; przetwornik pomiarowy; sygnał

EN

measurement system; measuring transducer; signal

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika
• Rocznik: 2002
• Tom: z. 22 [192]
• Strony: 213--222
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Trzaska Z.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Miernictwa Elektrycznego, Plac Politechniki 1, 00-661 Warszawa

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Miernictwa Elektrycznego, Plac Politechniki 1, 00-661 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Bartosiński B., Zielonko R., Fast method of testing frequency characteristics based on shape-designed signals. Proc. 2nd Intern. Symp. on Measur. of Electr. Quantities. IMEKO TC4, Warsaw. May 26-28 1987. pp. 77-84
• [2] Ciesielski G., Korekcja wielowymiarowych systemów stacjonarnych w systemach pomiarowych. Mater. Symp. Mode low. i Symul. System. Pomiarowych. Krynica, 23-26 wrzesień, 1997, Wyd. AGH, Kraków, 1997
• [3] Dai L.. Singular Control Systems. Springer. New York. 1989
• [4] Figliola R.S., Beasly D.E., Theory and Design for Mechanical Measurements. J. Wiley, N. Y., 1995
• [5] Gajda J., Symulacja systermów pomiarowych i ich elementów. Mater. Symp. Modelow. i Symulacja Systemów Pomiarowych. Krynica. 28030 września 1992, Wyd. AGH. Kraków, 1992
• [6] Morawski R.Z., Metody odtwarzania sygnałów pomiarowych. Monogr. Nr 1. Wyd. Polit. Warsz., Warszawa, 1989
• [7] Morrison F.. Sztuka modelowania układów dynamicznych, deterministycznych, chaotycznych, stochastycznych. WNT, Warszawa. 1996
• [8] Nowak J.A., Adaptacyjna dekonwolucja sygnału ciśnienia udarowego. Mater. Symp. Modelowanie I Symulacja Systemów Pomiarowych. Krynica, 23-26 wrzesień, 1997, Wyd. AGH, Kraków, 1997
• [9] Payne P.A.. Rahmatallak S.F., Improving the performance of a high frequency ultrasonic pulse echo system using digital deconvolution. W: Angousti A.T., White N. W. (red.), Sensors and their applications VIII, Instit. hys. Pulishing, Bristol and Philadelphia, 1997
• [10] Rymaszewski R., Matuszewski B., Symulacyjne badanie algorytmów rekonstrukcji sygnałów pomiarowych w dziedzinie czętotliwości. Mater. Symp. Modelowanie I Symulacja Systemów Pomiarowych. Krynica, 28-30 września 1992, Wyd. AGH, Kraków. 1992
• [11] Sarnes B., Dynamical behaviour of sheathed thermocouples under field conditions. Proc. 5th TC7 Symp. on lntell. Measur., Jena, Jun 10-14, 1986, Nova Scie. Publ., Commach, New York, 1989
• [12] Sydenham P.H. (red.). Handbook of Measurement Science. Vol. 1 i 2. J. Wiley. New York. 1981 i 1983
• [13] Szyper M., Modelowanie systemów pomiarowych i ich elementów. Mater. Symp. Modelowanie I Symulacja Systemów Pomiarowych. Krynica, 28-30 wrześn0ia 1992. Wyd. AGH, Kraków, 1992
• [14] Tan Sh., Vandewalle J., Complete decoupling of linear multivariale systems by means of linear static and differential state feedback. lnt. J. Control, vol.6, Nr 4, 1987
• [15] Trzaska Z., Modelowanie i symulacja komputerowa układów elektrycznych. Ofic. Wyd. Polit. Warsz., Warszawa, 1993
• [16] Trzaska Z .. State-Space/Descriptor Models and Asymptotic Behavior of Continuous-Time Positive Control Systems. Int. J. Computers. Math. Applic., Vol 34, Nr 12. 1997
• [16] Trzaska Z., Struktury, własności i potencjalne zastosowania wszystko-przepustowych dwójników pasywnych. Mater. II Svmp. Nauk. Wybr. zagad. Elektrot. Elektron. WZEE'2001. Gdańsk, 2001
• [17] Webster J.G. (red.), The Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook. CRC Press, Springer, IEEE Press, Boca Raton, Florida, 1999