Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Mingesz Róbert.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Mingesz Róbert."— Előadás másolata:

1 Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Mingesz Róbert március 21. 1

2 Tartalom Mérőberendezések tulajdonságai Jelek osztályozása Mintavételezés A/D és D/A konverterek A/D és D/A konverterek tulajdonságai 2

3 Mérőberendezések tulajdonságai 3

4 A mérőberendezés felépítése Érzékelő: fizikai mennyiség → feldolgozható mennyiség Jelkondicionálás (erősítés, szűrés...) Feldolgozás Kijelzés 4

5 A műszerek legfontosabb jellemzői Pontosság (accuracy): az a maximális érték, amivel a kijelzett érték eltérhet a valódi értéktől. Pl. 1mm, 1% Felbontás (resolution): az a legkisebb változás a mérendő mennyiségben, melyet a műszer még követni képes. Pl. 1K 5

6 Nullponthiba (ofset) Az a hiba, mely a mért értéktől függetlenül mindig ugyanakkora. Azonos azzal az értékkel, amit a műszer mutat 0 valódi értéknél. 6

7 Skálahiba A valós és amért érték hányadosa nem 1. A hiba arányos a mért értékkel. 7

8 Linearitáshiba A mért érték nem lineáris függvénye a valós értéknek. 8

9 Hiszterézis A hiba függ attól, hogy a mért érték nő vagy csökken. Oka pl. a súrlódás. 9

10 Reagálási / beállási idő 10

11 Sávszélesség Váltakozó jelek mérésénél fontos 11

12 További jellemzők Zaj A kijelzett érték ingadozása. Reprodukálhatóság A műszer hibái időben változnak Megbízhatóság (reliability) Referenciafeltételek Méréshatárok Túlterhelhetőség 12

13 További jellemzők Fogyasztás Védettség por és vízállóság Hitelesítési lehetőségek Interfészek PC kapcsolat, ethernet, szoftverek Ár, garancia Gyártó 13

14 Digitális gépek/mérőműszerek 14

15 Jelek osztályozása 15

16 Determinisztikus jelek Periodikus jelek – Szinuszos jelek – Általános periodikus jelek Nemperiodikus jelek – Kvázi periodikus jelek – Tranziens jelek 16

17 Sztochasztikus jelek Stacionárius jelek A jellemző statisztikai tulajdonságok állandóak (várható érték, szórás) – Ergodikus jelek – Nemergodikus jelek Nemstacionárius jelek 17

18 Pl. nem stacionárius folyamat Véletlen bolyongás (részeg matróz, diffúzió) 18

19 Ergodikus folyamatok Sokaságátlag: nagyszámú független kísérlet (mérés egy adott pillanatban) Időátlag: egyetlen kísérletet vizsgálunk, miközben az idő telik Ergodikus jelek: az időátlag és a sokaságátlag megegyezik ⇒ sok folyamat helyett egyetlen folyamatot is vizsgálhatunk 19

20 Nem ergodikus jelek Az időátlag ≠ sokaságátlag ⇒ a kísérletet többször meg kell ismételni 20

21 Fourier-sor 21

22 Együtthatók meghatározása 22

23 Fourier-transzformáció 23

24 Mintavételezés 24

25 Mintavételezés 25

26 Mintavételi tétel Ha a jelben előforduló legnagyobb frekvenciájú komponens frekvenciája kisebb,mint a mintavételi frekvencia fele, a mintavételezés nem okoz információveszteséget. 26

27 Jel rekonstruálása 27

28 Mintavételi tétel megsértése 28

29 Véges minták a) 0-val való kitöltés 29

30 Véges minták b) periodikus kiterjesztés 30

31 Ablakfüggvény Cél: törés hatásának kompenzálása Egész számú periódus: nincs rá szükség 31

32 Fourier típusú reprezentációk 32

33 DFT 33

34 DFT 34

35 Spektrum értelmezése 35

36 Teljesítménysűrűség-spektrum 36

37 Decibelskála 37

38 A/D és D/A konverzió 38

39 Amplitúdóbeli kvantálás 39

40 A/D konverterek folytonos, analóg jel (pl. U) → szám (Z, digitális jel) Referencia feszültséggel való összehasonlítás 40

41 A/D konverterek 41

42 D/A konverterek 42

43 Számábrázolás 43

44 Számábrázolás megvalósítása 44

45 1. Példa 45

46 1. Példa 46

47 2. Példa 47

48 2. Példa 48

49 D/A konverterek megvalósítása 49

50 Lánc típusú konverter Előny: tetszőleges beosztás Hátrány: sok kapcsolót igényel Potenciométer → hangerőszabályozás... 50

51 Ellenálláslétra 51

52 PWM Digitális kimenet, kitöltési tényező + átlagolás 52

53 PWM megvalósítása 53

54 PWM előnyei Egyszerű megvalósítás – digitális kimenet / kapcsoló – átlagolás: kondenzátor / tekercs Nagy teljesítmények vezérlése motorok, fényforrások, … Jó linearitás 54

55 A/D konverterek megvalósítása 55

56 Komparátor Két feszültség összehasonlítása 56

57 Flash-típusú A/D konverter Gyors Nagy bitszám esetén bonyolult áramkör 57

58 SAR – successzív approximáció Nagy bitszám Nem gyors 58

59 Mintavevő-tartó Konverzió közben nem változhat a jel Jól definiálható a mintavétel időpontja 59

60 Kettős integrálás Lassú, mérés közben átlagol Nagy bitszám 60

61 ΣΔ-konverter Nagy bitszám Nincs szükség komoly mintavételi szűrőre 61

62 ΣΔ-konverter - zajformálás 62

63 Kaszkád elrendezésű konverterek Bonyolult felépítés Nagy bitszám és sebesség 63

64 A/D és D/A konverterek tulajdonságai 64

65 Tulajdonságok I. Architektúra pl. SAR, ΣΔ, kettős integrálás Felbontás pl. 8, 10, 12, 16, 24 Mintavételi frekvencia pl. 100 Hz, 60 kHz, 1 MHz,... Unipoláris / bipoláris Méréstartomány 65

66 Tulajdonságok II. Ofset és erősítéshiba Nemlinearitás Integrális / Differenciális 66

67 Tulajdonságok III. Beállási idő Glitch 67

68 Tulajdonságok III. Fizikai zaj Drift Csatornák száma Bemenet tulajdonságai (A/D) bemenő impedancia Kimenet tulajdonságai (D/A) áram/feszültség/ellenállás terhelhetőség 68

69 Tulajdonságok IV. Interfész Tápfeszültség Teljesítményfelvétel Referenciafeszültség belső/külső Méret, tokozás 69

70 A/D konverterek: műszerek 70

71 A/D konverterek: komponensek 71

72 ... vége... Köszönöm a figyelmet 72


Letölteni ppt "Mérés és adatgyűjtés levelező tagozat Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Tájékoztatás, Bevezetés Mérési adatok feldolgozása Mingesz Róbert."

Hasonló előadás


Google Hirdetések