Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mérés és adatgyűjtés Jelek mintavételezése Mingesz Róbert 2015.02.18.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mérés és adatgyűjtés Jelek mintavételezése Mingesz Róbert 2015.02.18."— Előadás másolata:

1 Mérés és adatgyűjtés Jelek mintavételezése Mingesz Róbert

2 Mérőberendezések tulajdonságai 2

3 Ajánlott irodalom Schnell szerk.: Jelek és rendszerek méréstechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest,

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 Ajánlott irodalom Schnell szerk.: Jelek és rendszerek méréstechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest,

17 Determinisztikus jelek Periodikus jelek Szinuszos jelek Általános periodikus jelek Nemperiodikus jelek Kvázi periodikus jelek Tranziens jelek 17

18 Sztochasztikus jelek Stacionárius jelek A jellemző statisztikai tulajdonságok állandóak (várható érték, szórás) Ergodikus jelek Nemergodikus jelek Nemstacionárius jelek 18

19 Pl. nem stacionárius folyamat Véletlen bolyongás (részeg matróz, diffúzió) 19

20 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 20

21 Nem ergodikus jelek Az időátlag ≠ sokaságátlag ⇒ a kísérletet többször meg kell ismételni 21

22 Fourier-sor 22

23 Együtthatók meghatározása 23

24 Fourier-transzformáció 24

25 Mintavételezés 25

26 Ajánlott irodalom Schnell szerk.: Jelek és rendszerek méréstechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest,

27 Mintavételezés 27

28 Mintavételi tétel Ha a jelben előforduló legnagyobb frekvenciájú komponens frekvenciája kisebb,mint a mintavételi frekvencia fele, a mintavételezés nem okoz információveszteséget. 28

29 Jel rekonstruálása 29

30 Mintavételi tétel megsértése 30

31 Véges minták a) 0-val való kitöltés 31

32 Véges minták b) periodikus kiterjesztés 32

33 Ablakfüggvény Cél: törés hatásának kompenzálása Egész számú periódus: nincs rá szükség 33

34 Fourier típusú reprezentációk 34

35 DFT 35

36 DFT 36

37 Spektrum értelmezése 37

38 Teljesítménysűrűség-spektrum 38

39 Decibelskála 39

40 A/D és D/A konverzió 40

41 Ajánlott irodalom Schnell szerk.: Jelek és rendszerek méréstechnikája, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Tietze, U.-Schenk, Ch.: Analóg és digitális áramkörök, Műszaki Könyvkiadó,

42 Amplitúdóbeli kvantálás 42

43 A/D konverterek folytonos, analóg jel (pl. U) → szám (Z, digitális jel) Referencia feszültséggel való összehasonlítás 43

44 A/D konverterek 44

45 D/A konverterek 45

46 Számábrázolás 46

47 Számábrázolás megvalósítása 47

48 1. Példa 48

49 1. Példa 49

50 2. Példa 50

51 2. Példa 51

52 D/A konverterek megvalósítása 52

53 Lánc típusú konverter Előny: tetszőleges beosztás Hátrány: sok kapcsolót igényel Potenciométer → hangerőszabályozás... 53

54 Ellenálláslétra 54

55 PWM Digitális kimenet, kitöltési tényező + átlagolás 55

56 PWM megvalósítása 56

57 PWM előnyei Egyszerű megvalósítás digitális kimenet / kapcsoló átlagolás: kondenzátor / tekercs Nagy teljesítmények vezérlése motorok, fényforrások, … Jó linearitás 57

58 A/D konverterek megvalósítása 58

59 Komparátor Két feszültség összehasonlítása 59

60 Flash-típusú A/D konverter Gyors Nagy bitszám esetén bonyolult áramkör 60

61 SAR – successzív approximáció Nagy bitszám Nem gyors 61

62 Mintavevő-tartó Konverzió közben nem változhat a jel Jól definiálható a mintavétel időpontja 62

63 Kettős integrálás Lassú, mérés közben átlagol Nagy bitszám 63

64 ΣΔ-konverter Nagy bitszám Nincs szükség komoly mintavételi szűrőre 64

65 ΣΔ-konverter - zajformálás 65

66 Kaszkád elrendezésű konverterek Bonyolult felépítés Nagy bitszám és sebesség 66

67 A/D és D/A konverterek tulajdonságai 67

68 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 68

69 Tulajdonságok II. Ofset és erősítéshiba Nemlinearitás Integrális / Differenciális 69

70 Tulajdonságok III. Beállási idő Glitch 70

71 Tulajdonságok III. Fizikai zaj Drift Csatornák száma Bemenet tulajdonságai (A/D) bemenő impedancia Kimenet tulajdonságai (D/A) áram/feszültség/ellenállás terhelhetőség 71

72 Tulajdonságok IV. Interfész Tápfeszültség Teljesítményfelvétel Referenciafeszültség belső/külső Méret, tokozás 72

73 A/D konverterek: műszerek 73

74 A/D konverterek: komponensek 74

75 ... vége... Köszönöm a figyelmet 75


Letölteni ppt "Mérés és adatgyűjtés Jelek mintavételezése Mingesz Róbert 2015.02.18."

Hasonló előadás


Google Hirdetések