Основные разделы


Выбор метода измерения. Оценка погрешностей методов измерения и выбор разрядности переменных

Датчик использует импульсы системы зажигания. Т.е. одному обороту коленчатого вала соответствуют 4 импульса датчика для 4-х цилиндрового двигателя.

При максимальных оборотах интервал между импульсами составит

Dt8000=60/4*nmax=1,875 мс. (4.7)

Рассмотрим метод измерения частоты с помощью подсчета числа импульсов за измерительный интервал времени DT=1 сек.

Максимальная частота импульсов составит 533,(3) Гц. Относительная инструментальная погрешность измерения частоты, при времени измерения DT=1 сек, составит

bN=Dt/DT = 0,001875, (4.8)

а абсолютная

Dn=bN*nmax=15 об/мин. (4.9)

Минимальная частота следования импульсов, соответствующая значению измеряемых оборотов 100 об/мин, равна f100=6,6 Гц, интервал между импульсами составит Dt100=60/4*nmin=150 мс.

Относительная инструментальная погрешность измерения частоты, при времени измерения DT=1 сек, составит

bN=Dt/DT = 0,15,а абсолютная Dn=bN*nmin=15 об/мин.

Заданная погрешность измерения частоты составляет 10 об/мин. Для получения погрешности измерения менее 10 об/мин требуется другой метод измерения частоты. В данном случае это метод измерения длительности периода следования импульсов.

За T принимается измеренное значение периода следования импульсов, Dt - шаг квантования по времени.

К определению достоверности измерения периода

Рис.4.4.

Требуемая относительная погрешность измерения по времени составит

e=Dn /nmax=10/8000=0,00125.

Значение кванта времени можно определить как

Dt<Dt8000*e=0,0023 мс.

Выберем Dt=2 мкс.

При этом инструментальная погрешность измерения периода равна

bT=Dt/T = 0,001067<e.

Трансформированная погрешность вычисления частоты из периода по формуле

=60/(4*nT), (4.10)

где nТ - число квантов времени в периоде,

равна

=0,018×10-6. (4.11)

Так как приближенных методов вычислений не используется, то методическая погрешность вычисления операции деления будет равна инструментальной погрешности представления переменных.

Диапазон измеряемых значений длительности составляет nT=937…75000. Разрядность переменной N[nT]=17. Методическая погрешность:

mn=bn=1/218=3,8×10-6.

Для определения достоверности считываемой информации (рис.4.4), производится последовательное вычисление значений периода до тех пор, пока разница между соседними измеренными значениями будет не более T*eдоп. Выберем eдоп=10%. На рисунке 4.4 изображены 1,2,4 - истинные импульсы, 3 - импульс помехи, T2` - ложное измеренное значение периода.

Для усреднения измеренных значений применим скользящее сглаживание, в результате которого значение периода на шаге i будет равно

i=(Ti-1+T1+T2)/3. (4.12)

В результате, общая погрешность измерения частоты вращения вала двигателя равна

x=max|m|+ max|n|+max|b|=3,8×10-6+0,018×10-6+0,001067

x=0,01071<e.

Суммарная погрешность не превышает заданной.

Датчик скорости

Датчик скорости формирует на выходе 6004 имп./км. В таблице 4.1 приведены значения частоты следования импульсов и их период для крайних значений диапазона измеряемых значений скорости.

Таблица 4.1

Характеристики датчика скорости

Скорость, км/ч

Частота, Гц

Период, мс

5 км/ч

8,3388

120

200 км/ч

333,555

3

Для измерения значения скорости с заданной погрешностью используем метод вычисления частоты следования импульсов (подсчет числа импульсов за время измерения), так как при допустимом времени измерения 1 сек (максимально возможное время индикации) Инструментальная погрешность датчика при измерения частоты составит:

bVдатч=Dt/DT = 5*0,12/1=0,6 км/ч.

Так как приближенных методов нет, то методическая погрешность составит mV=0.

Заданная абсолютная погрешность равняется DV=1 км/ч. Относительная максимальная допустимая погрешность равна

eV=DV/Vmin=1/5=0,2.

Для выполнения условия баланса ошибок системы

eV>|bVдатч|+|bV|,

где bV - инструментальная погрешность вычислительного устройства,

Перейти на страницу: 1 2

Прочитайте еще и эти статьи:

Электронный блок расходомера жидкости
Средства измерения играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических процессов, которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной дл ...

Обеспечение связью на основе технологии GSM
За последние 40 лет можно выделить два этапа в развитии российских телекоммуникаций: первый характеризуется эволюцией Единой автоматизированной сети связи с 1963 г. до 1992 г.; второй обусловлен созданием и развитием Взаимоувязанной сети связи Р ...

© Copyright 2022 | www.techattribute.ru