Dərslik kimi təsdiq edilmişdir. Baki 2012 2 uot 006
Yüklə 6,92 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Həlli: Dinamiki xətanın 5% - dən artıq olmayacağını hesab edərək, (5.8) düsturuna görə % 5
ω γ - ə, 20 = T
dəqiqə olduqda çatdığını təyin edirik (uyğun olaraq T=30 dəq. olduqda, %; 2 = ω γ T=60dəq. olduqda, % 5 , 0 = ω γ ). Gö stərilən hal, sinusoidal dəyişmələrə aiddir. Əgər dəyişmə sinusoi dal deyilsə, onda tezdəyişən prosesi harmonik siraya ayırıb, prosesin ən böyük hormonikasının tezliyini ω qəbul edib, ω γ - nı onun qeydiyyatının buraxıla bilən amplituda xətası hesab edərək cihazları seçmək olar. Misal 2. Daxiliyanma mühərrikinin təzyiqinin dəyişməsini dəqiq qiymətləndirmək üçün harmonikaları 150 tərtibə qədər qeyd etmək lazımdır. Dirsəkli valın fırlanma tezliyinin 2000 =
dəq -1
və onun xətasının % 2
ω γ
olduğunu bilərək uyğun cihazları seçin. kəs 228
kHs 5 60 2000 150
= = ω . Şəkil 5.8.b-dən ölçmə vasitəsinin sərbəst titrəməsinin tezliyini təyin edirik. ( )
50 35 5 10 7 0 − = ⋅ − = ω . Belə yüksək dinamiki keyfiyyətləri mexaniki ölçmə vasitələrində almaq mümkün deyildir. Buna görə də elektron ölçmə vasitələrindən istifadə etmək lazımdır. Dinamiki xətaya diskret hesabata görə giriş siqnalının reallaşdırılmasının bərpa xətası kimi baxmaq lazımdır. Kotelnikov nəzəriyəsinə görə belə bərpanı (faktiki olaraq xətasız) tezliyin ω − 0
intervalında həyata keçirmək olar. Bunun üçün hər ω 2 1 = ∆t vaxt intervalında ω
tezlik zolağı olan siqnal yaratmaq lazımdır. Əgər siqnalın spektri sıfırdan başlamırsa və ω ω − 1
diapozon undadırsa (şəkil 5.12.), onda siqnalın dəqiq bərpası üçün, onu (
1 2 1 ω ω − − ∆t
intervalından bir yaratmaq lazımdır. Beləliklə dinamiki ölçmələrdə ölçmə vasitələrinin seçilməsi, siq
nalın müəyyən vaxtda diskretləşməsi ilə bağlıdır. Belə diskret- ləşmədə dinamiki xətaların yaranması şəkil 5.13.-də göstərilməsidir. Şəkil 5.13.-dən görünür ki, ən böyük xəta əyrinin qalxımı və çoküklüyündə yaranır. Burada mütləq xəta parabola ilə xorda arasındakı fərqdir. Məlumdur ki, parabolanın xordadan ən böyük sapması ,
∆
interpolyasiyanın intervalının ortasına düşür
( ) 8 2
t x m ∆ = ∆ .
Burada ( ) ( )
t x t x −
əyriliyinin ikinci törəməsidir. ..
.. ..
229
Xətanın gətirilmə qiymətinə k x m ∆ = ω γ
keçsək, diskretləşmə- nin buraxıla bilən maksimum dövrünü o t ∆
alarıq. Burada bərpanın dinamiki xətası, ω γ
qiymətini keçməyəcəkdir
( ) γω t x x t k 8 0 = ∆ . x k - ö
lçmə həddidir. Xüsusi halda sinusoidal proses üçün.
γω
8 2 0 T t = ∆ .
Burada T dö vrü ərzində prosesin qeydiyyat nöqtələrinin sayı n aşağıdakı kimi olur: γω π
0 ≥ ∆ = t T n (5.10)
Şəkil 5.12. Siqnalın spektrinin sərbəst yerləşdirilməsi .. 230
Şəkil 5.13 Dinamiki xətanın diskretləşməsi
Bərabər ölçülü diskretləmədə, xətası 1%-ə qədər olan sinuso idal prosesi bərpa etmək üçün T dö
vründə 22,0,1% xəta üçün isə 70-dən az olmayan hesablama lazımdır. Analoq, yaxud rəqəmli qeydedicisi olan ölçmə kanallarının dinamiki xətası digər xətalarla toplanır, yalnız yüksək tezliklərdə ö lçülən kəmiyyətin tezlik diapozonunu məhdudlaşdırır. Mısal 5.9. Tezliklərin işçi diapozonunu qiymətləndirməli və re- os tat vericisinin gərginliyini ölçmək üçün ölçmə vasitəsini seçməli. Kanalın əsas gətirilmə xətası 1,5%, ölçmə hüdudu 200 mv-dir. Həlli: Alternativ ölçmə vasitəsi kimi, 0,5 dəqiqlik sinifli elek- tron avtomat özüyazan patensiometri (bütün şkalanın qeydedicidən keçmə vaxtı 0,5S-dir) və ölçmə məlumatlarını saniyədə 5 hesablama tezli yi ilə qeyd edən PL-150 perefaratoru olan 0,2/0,1 sinifli rəqəmli voltmetri gö türürük. Analoqlu qeydedicinin dəyəri, rəqəmli qeydedicinin dəyərindən aşağıdır. Analoqlu ölç mə vasitəsi üçün
200
= ö lçmə hüdudunda, bütün şkalanın keçmə müddəti 5S olduqda, vaxta görə gərginliyin maksimum sürəti S mV S mV x m 400
5 , 0 200 = =
olacaqdır. Əgər özüyazan cihaza verilən siqnalın mütləq dəyişmə sürəti ,
V
x - dən kiçikdirsə, 231
onda qeydetmə təhrif olunmadan həyata keçirilir və dinamiki xəta sıfıra bərabər olur. m s X V • olduqda dinamiki xəta yaranır. Çünki cihaz siqnalın dəyişməsini izləyə bilmir, yəni
patensiometrin tezlik diapozon u məhdudlaşdırıcısı rolunu oynayır. t x x m ω sin = giriş sinusoidial siqnalında, onun dəyişməsinin s ürəti
t x x m m ω ω cos = və bu sürətin maksimum qiyməti m m m fx x x π ω 2 = = - dir. Buradan qeydiyyatın sərhəd tezliyi
f sər
Hs x x m m 32 , 0 200
2 400
2 = ⋅ = = π π
olur.
Rəqəmli ölçmə vasitəsinin dinamiki xətasini (5.10) düsturun- dan istifadə etməklə diskret hesabata görə qiymətləndirək. Diskretləşdirmə dövrü 25 ,
5 1 =
= ∆t
olduqda hesablama aşağıdakı kimi olur:
20,0 10,0
5,0 3,6
2,0 f, Hs 0,05
0,10 0,20
0,27 0,50
% g γ
0,05 0,20
0,80 1,50
5,00
Rəqəmli qeydedici 0-dan 0,27Hs tezlik diapozonunu təmin edir və bu analoqlu qeydedicidən imkanca aşağıdır (0,32Hs). Beləliklə, üstünlük avtomatik özüyazan patensiometrə verilməlidir, həm də onun dəyəri qiymətcə də aşağıdır.
232
xarakteristikalara gö rə seçilməsi
Rəqəmli ölçmə vasitələrinin (RÖV) dinamiki xassələri ölçmə- nin nəticələrinə iki halda təsir edə bilər: a) parametrin vaxtdan bəzi asılılıqları tədqiq olunduqda; b) RÖV ö lçülən kəmiyyətlərin komutatorları ilə işləyərkən. Bütün rəqəmli ölçmə vasitələri iki qrupa bölünür: I qrup ölçü- lən kəmiyyətin ani qiymətinə reaksiya verir (vaxt və kodimpuls ö lçmə vasitələri); II qrup çevrilmə zamanı ölçülən kəmiyyətin orta qiymətinə reaksiya verir (vaxt və tezlikimpuls ölçmə vasitələri). Kvantlaşdırmanın verilmiş intervalında q və çevrilmə vaxtı T çev ö lçülən kəmiyyətin dəyişmə sürəti aşağıdakı qiyməti keçmə- məlidir
q V 5 , 0 max
≤ .
Çevirmənin vaxt sonunun olması, prosesin vaxta görə reallaşdırılmasının qeyd etmə nöqtəsinin sürüşməsinə səbəb olur, bu da hesabatın qeyd etmə tarixi (bunu bəzən apertur vaxt da adlandırırlar) dinamiki xətasını yaradır. Bu xətanın yaranması mexanizmi şəkil 5.14.-də verilmişdir. Burada rəqəmli ölçmə vasitəsinin işə düşmə siqnalları n t t t ,.....,
, 2 1 momentlərində yaranır. Çeviril
mə vaxtının T çev
az olması səbəbindən prosesin ) (t x
qeydiyyatı müəyyən qədər sürüşmə ilə n t t t ∆ ∆ ∆ ,....
, 2 1 həyata
keçirilir və bu da xətaların yaranmasına səbəb olur
( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 1 1 1 1 ; t t X t X X t t X t X X ∆ + − = ∆ ∆ + − = ∆ v ə .i.a
çev 233
Şəkil.5.14. Qeyd etmə vaxı xətasının formalaşdırılması
Təbii ki, bu xətalardan yalnız max X ∆
maraq doğurur. Rəqəmli ö lçmə vasitələrini seçərkən ilk növbədə kvantlaşdırma səviyyəsinin sayına (yaxud ikili dərəcələrin sayına n) və çevrilmə vaxtı T çev
ilə sərtləndirilən tezhərəkətliyə (yaxud çevirilmə tezliyinə f çev T 1 = ) fikir verili. n və f
kəmiyyətləri, rəqəmli ölçmə vasitəsinin metodiki xətasını səviyyəyə və vaxta görə prosesin siqnalının diskretləşmə xətasını təyin edirlər. nlgf çev
qiyməti, rəqəmli ölçmə vasitəsinin mükəmməllik səyiyyəsi xarakteristikasıdır. Rəqəmli ölçmə vasitəsindən istifadə edərkən
çev
c ≤
şərti gözlənilməlidir. 234
Burada c - məlumat ötürən kanalın buraxma qabiliyyətidir, S bit ilə ölçülür.
İşə düşmənin gecikmə vaxtını T id
nəzərə almaqla şərti gö zlənilməlidir.
T id + çev k T ≤
Burada T k - bir
kanalın sorğusuna ayrılan müəyyən vaxtdır. Seçilən rəqəmli ölçmə vasitəsi, verilmiş nisbətlərin siqnal/küy məhdudiyyətinə cavab verməlidir. İdeal halda, yəni daxili və xarici küy mənbələri olmadıqda, siqnal/küy nisbəti aşağıdakı düsturla təyin edilir:
= 10 0 ρ . (5.11) Burada D x - gö
stərmə siqnalın gücü (dispersiya); 12 2 q D q = - kvant laşdırma küyünün gücüdür (dispersiya). Real sistemlərdə:
q x D D D g + = 10 ρ
Burada D k - kvantlaşdırıcıya qədər sistemin kanalında küyün gücüdür. Kvantlama küyünü, rəqəmli ölçmə vasitəsinin dərəcəsini artırmaqla azaltmaq olar. Lakin
olarsa, q D
- nun, q m D K D =
nisbəti olduqda, azaldılmanın heç bir mənası yoxdur. 1 2 − =
x q D
ilə işarə etsək, alarıq 235
dB K g n 1 ) 1 2 ( 12 10 2 − − = ρ .
Bu tənliyin əsasında şəkil 5.15.-də verilmiş nomoqramma qu- rulmu
şdur. Bu nomoqrammanın köməyi ilə siqnal/küy nisbəti ve- rildikdə və K-nin qəbul edilmiş qiymətlərində rəqəmli ölçmə vasi- təsinin dərəcəsinə verilən tələbləri müəyyənləşdirmək olar. Şəkil 5.15.b-də verilmiş qrafik, K - nın artması ilə dərəcəsi ve- rilmiş rəqəmli ölçmə vasitəsinin dinamiki diapozonunun pisləşdiyini gö stərir. K - nın qiymətinin 0 - dan 1 - ə qədər intervalında dinamiki diapozon əhəmiyyətsiz dərəcədə dəyişir, 1
olduqda onun kəskin pisləşməsi baş verir. Şəkil 5.16.-da qeyd etmə vaxtı xətasının asılılığı verilmişdir. Qrafiklərdən istifadə edərkən nəzərə almaq lazımdır ki, əgər çevirmənin buraxıla bilən xətası 2q-yə bərabər götürülübsə, onda qrafiklərdən alınmış hesabatda qeyd etmə vaxtı xətası 2 dəfə artırılmalıdır və i.a. Hesabatı qeyd etmə vaxtı min
τ
və max
g τ
xətasının sərhəd- qiymətləri normalaşdırılmış rəqəmli ölçmə vasitələri, tezliyi bərabər spektrli olan siqnallar və yuxarı sərhəd tezliyi F
üçün dinamiki xətanın dispersiyası aşağıdakı kimi təyin edilir.
x g F τ π σ σ ∆ = ∆ 2 3 2 2 (5.12)
Burada
(5.12) düsturuna gö rə nomoqramma qurulmuşdur (şəkil 5.17.). Bu nomoqrammaya görə siqnalın dəyişməsinin nisbi dinamiki xətasını qiymətləndirmək olar. Bunun üçün F
və - nun məlum qiymətlərini birləşdirilən düz xətt çəkilir. Bu düz xəttin
şkalası ilə kəsişməsi dinamiki xətanın max min
g g g τ τ τ ∆ − ∆ = ∆ g τ ∆ x g σ σ ∆ sər
236
orta kvadratik sapması ilə siqnalın qiymətinin axtarılan nisbətini verir.
Şəkil 5.15. Analoq rəqəm çeviricilərinin seçilməsi qrafiki
sər =100
Hs olan bərabər spektrli siqnal, rəqəmli ölç
mə vasitəsi ilə dəyişir. % 095 , 0 = ∆ x g σ σ nisbətini nəzərə almaqla rə- qəmli ölçmə vasitəsinin xətasına verilən tələbləri müəyyənləşdirin.
və x g σ σ ∆
arasından nomoqrammanın g τ ∆ şkalasına görə düz xətt çəkək (şəkil 5.17.). 1 = ∆ g τ
ay. Buna uyğun olaraq lazım olan rəqəmli ölçmə vasitəsini seçirik.
A
loq r əqə
m
çev iri ci lər in in d ər əc əl ər i D ina m iki di apoz
onun
pi sl əş m əs i, dB
237
Şəkil 5.16. Hesabatın qeyd etmə vaxtı xətasına görə analoq rəqəm çeviricilərinin seçilməsi qrafikləri
Şəkil 5.17. Təsadüfi siqnalların tədqiqində sistemin kanalının dinamiki xətasının qiymətləndirilməsi üçün nomoqramma 238
FƏSİL. METROLOJİ TƏMİNATIN PRİNSİPLƏRİ 6.1. Metroloji təminatın əsasları Metroloji təminat (MT) kimi ölçmənin vahidliyinin və tələb edilən ölçmə dəqiqliyinin təmin edilməsi üçün vacib olan elmi və təşkilati əsasların, texniki vasitələrin, qayda və normaların təyin və tərtib edilməsi başa düşülür. Ö lçmənin keyfiyyəti, ölçmənin dəqiqliyi ilə müqayisədə daha geniş məhfumdur. O, ölçmə vasitələrinin ölçmə nəticələrinin verilmiş müd dətdə tələb edilən dəqiqliklə (buraxıla bilən xətaların ölçüləri), doğruluqla, düzgünlüklə, uyğunluqla və əks etdirilməklə alınmasını təmin edən xassələrinin məcmunu xarakterizə edir. “Metroloji təminat” anlayışı bütövlükdə ölçmələrə (sınaqlara, nəzarətə) aid edilir. Bundan başqa “texnoloji prosesin metroloji tə- minatı” anlayışından da istifadə edilir. Burada ölçmənin MT-nın ve- rilmiş prosesdə, istehsalatda təşkilatda istifadəsi başa düşülür. Metroloji təminatın obyekti məhsulun hazırlanmasının bütün mərhələləri, yəni onun həyat sikli və xidmətdir. Məhsulun həyat sikli (HS) kimi, ona verilən ilkin tələbləri formalaşdırmaqdan başlayaraq istismar, yaxud istifadəyə qədər olan, ardıcıl qarşılıqlı əlaqəli yaratma və dəyişmə proseslərinin məcmuu başa düşülür. Məhsulun hazırlanması mərhələsində yüksək keyfiyyəti təmin et mək üçün nəzarət ediləcək parametrlər, dəqiqlik norması, müşahi- dələr, ölçmə, nəzarət və sınaq vasitələri seçilir. Bundan başqa kons- truktor və texnoloji sənədlərin metroloji ekspertizası keçirilir. Metroloji təminatı işləyərkən sistemli yanaşmadan istifadə et- mək lazımdır. Ona bir məqsədlə, yəni tələb edilən keyfiyyəti təmin etmək məqsədi ilə birləşdirilmiş qarşılıqlı əlaqəli proseslərin məc- muu kimi baxılmalıdır. Belə proseslər aşağıdakılardır: məhsulun keyfiyyətinə nəzarət edərkən və proseslərin idarə edil məsində, ölçülən parametrlərin rasional nomenklaturasını və ölç- mənin dəqiqliyinin optimal normalarının təyin edilməsi; ö
lçmə vasitələrinin, sınaq və nəzarətin texniki iqtisadi əsas- lan
dırılması və seçilməsi, onların rasional nomenklaturasının müəy- yənləşdirilməsi; 239
istifadə edilən nəzarət-ölçmə texnikasının standartlaşdırılma- sı, vahidləşdirilməsi və aqreqatlaşdırılması; ö lçmənin yerinə yetirilməsinin, sınaqların və nəzarətin müasir metodlarının işlənməsi, tədbiq edilməsi və attestasiyası; müəssisələrdə tətbiq olunan nəzarət ölçmə və sınaq avadan- lıqlarının yoxlanması, metroloji attestasiyası və kalibrlənməsi; istehsalatda nəzarət ölçmə və sınaq avadanlıqlarının vəziyyətinə, tətbiqinə və təmirinə, həmçinin müəssisələrdə metroloji qaydalara və normalara əməl olunmasına nəzarət; müəssisə standartlarının işlənməsində və tətbiqində iştirak et- mək; beynəlxalq, dövlət və sahə standartlarının, həmçinin baş dö vlət standartları təşkilatının digər normativ sənədlərini tətbiq etmək;
ekspertizasını aparmaq; ö
lçmənin vəziyyətinin analizini aparmaq və onun əsasında metroloji təminatın təkmilləşdirilməsi üçün tədbirlər həyata keçirmək; uyğun xidmətlərin və bölmələrin işçilərini nəzarət ölçmə əməliyyalarını yerinə yetirmək üçün hazırlamaq. Metroloji təminatın dörd əsası vardır: elmi, təşkilati, normativ və texniki. Onların məzmunu şəkil 6.1.-də verilmişdir. Metroloji təminatın tədbirlərinin işlənməsi və aparılması metroloji xidmətə (MX) həvalə olunmuşdur. Metroloji xidmət qanunvericilik əsasında yaradılmışdır, ona ölçmənin vahidliyinin təmin edilməsi, metroloji nəzarəti və yoxlanmasının həyata keçirilməsi tapşırılmışdır.
Yüklə 6,92 Mb. Dostları ilə paylaş:
|