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:

Технология ремонта стабилизатора напряжения ультразвукового дефектоскопа
Рост эффективности общественного производства, повышение качества продукции, научные достижения сегодня становятся практически невозможными без широкого применения электронной аппаратуры. Практически во всех областях знаний, прогресс не мыслим б ...

Проектирование программно-управляемого генератора пачек прямоугольных импульсов на микроконтроллере
В последние годы резко возросло употребление цифровых устройств, которые на фоне аналоговых занимают более высокое место. Создание конкурентоспособных технических изделий в настоящее время немыслимо без применения встроенных управл ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru