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滋扰能够提高丈量精度,,,,,,,,是真的吗?? ???

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  • 颁布功夫:2013/11/26 18:06:28
  • 作者:东升国际官网电气

一、媒介

  水能够引燃蜡烛,,,,,,,,是真的吗?? ???是真的!
  蛇怕雄黄,,,,,,,,是真的吗?? ???是假的!
  上述两个景象,,,,,,,,已经由央视 财经频路《是真的吗?? ???》揭秘。。。。。。
  今天要探求的是:
  滋扰能够提高丈量精度,,,,,,,,是真的吗?? ???
  通常情况下,,,,,,,,滋扰是丈量的天敌,,,,,,,,滋扰会降低丈量精度,,,,,,,,严沉情况会导致丈量不能正常进行,,,,,,,,就这个角度而言,,,,,,,,滋扰能够提高丈量精度,,,,,,,,是假的!
  然而,,,,,,,,是否总是如此呢?? ???是否存在一种情况,,,,,,,,滋扰不只不会降低丈量精度,,,,,,,,反而会提高丈量精度呢?? ???
  答案是注定的!

二、滋扰的约定

  结合现实情况,,,,,,,,我们对滋扰进行如下约定:
  1、滋扰不含直流分量。。。。。。现实丈量中,,,,,,,,滋扰重要为互换滋扰,,,,,,,,这个如果是合理的。。。。。。
  2、滋扰与被测直流电压相比,,,,,,,,幅值相对较幼。。。。。。这一点切合现实情况。。。。。。
  3、滋扰是周期信号,,,,,,,,或固定一段功夫内均值为零。。。。。。这一点,,,,,,,,现实丈量中不愿定成立。。。。。。但是,,,,,,,,由于滋扰通常为较高频率的互换信号,,,,,,,,对于无数滋扰而言,,,,,,,,在较长的功夫段内,,,,,,,,均值为零的约定是合理的。。。。。。

三、滋扰下的丈量精度

  此刻电丈量仪器仪表大多选取AD转换器,,,,,,,,其丈量精杜纂AD转换器的分辨力亲昵有关,,,,,,,,通常而言,,,,,,,,较高分辨力的AD转换器拥有较高的丈量精度。。。。。。
  然而,,,,,,,,AD分辨力总是有限的,,,,,,,,如果AD的分辨率为3位,,,,,,,,最高丈量电压为8V,,,,,,,,AD转换器就相当于一把等分为8格,,,,,,,,每格为1V的刻度尺,,,,,,,,AD分辨力为1V。。。。。。该AD的丈量了局总为整数,,,,,,,,而幼数部门总是被进位或舍弃,,,,,,,,本文如果为进位。。。。。。进位或舍弃会引起丈量误差,,,,,,,,例如,,,,,,,,6.3V大于6V,,,,,,,,幼于7V,,,,,,,,AD丈量了局为7V,,,,,,,,存在0.7V的误差,,,,,,,,我们称这个误差为AD量化误差。。。。。。
  为了分析方便,,,,,,,,我们如果刻度尺(AD转换器)除了AD量化误差之表,,,,,,,,不存在其它的丈量误差。。。。。。
  此刻,,,,,,,,我们用这样的两把一样的刻度尺来丈量图1所示的无滋扰(梦想情况)的和有滋扰的两个直流电压。。。。。。
  如图1所示,,,,,,,,现实被测直流电压为6.3V,,,,,,,,左图直流电压没有任何的滋扰,,,,,,,,数值上为恒定值。。。。。。右图为受到互换滋扰的直流电,,,,,,,,数值上有肯定的颠簸。。。。。。右图直流电剔除滋扰信号之后与左图直流电电压相称。。。。。。图中红色方块暗示AD转换器的转换了局。。。。。。
滋扰能够提高丈量精度,,,,,,,,是真的吗?????
图1 无滋扰的直流电和受互换滋扰的直流电压
  对上图中两种情况下的直流电别离进行10次丈量,,,,,,,,再对10次丈量了局求均匀。。。。。。
  左图第一把刻度尺丈量10次,,,,,,,,每次读数一样,,,,,,,,受AD量化误差的影响,,,,,,,,每次读数均为7V,,,,,,,,10次丈量求均匀后,,,,,,,,了局还是7V,,,,,,,,AD量化误差为0.7V,,,,,,,,丈量误差为0.7V。。。。。。
  右图第二把刻度尺产生了戏剧性的变动:
  因滋扰电压的正负及幅值的分歧,,,,,,,,分歧丈量点上AD量化误差分歧,,,,,,,,在AD量化误差的变动下,,,,,,,,AD丈量了局在6V和7V之间变动。。。。。。其中有7次丈量了局为7V,,,,,,,,只有三次丈量了局为6V,,,,,,,,10次丈量了局的均值为6.3V!误差为0V!
  现实上,,,,,,,,无误差是不成能的,,,,,,,,由于客观世界中,,,,,,,,不存在严格的6.3V!但是,,,,,,,,的简直确存在的是:
  无滋扰的情况下,,,,,,,,由于每次丈量了局一样,,,,,,,,10次丈量求均匀后,,,,,,,,误差不变!
  而存在适量滋扰时,,,,,,,,10次丈量求均匀后,,,,,,,,AD量化误差减幼了一个数量级!分辨力提高了一个数量级!丈量精度也提高了一个数量级!
  关键问题是:
  被测电压为其它数值时,,,,,,,,是否也是如此呢?? ???
  读者不妨自己依照第二节对滋扰的约定,,,,,,,,用系列数值暗示滋扰,,,,,,,,将滋扰叠加到被测电压上,,,,,,,,再依照AD转换器的进位准则,,,,,,,,推算各个点的丈量了局,,,,,,,,再求均值进行验证,,,,,,,,只有滋扰幅值可能引起AD量化后的读数变动,,,,,,,,且采样频率足够高(滋扰幅值变动有过度过程,,,,,,,,而不是正负相间的两个数值),,,,,,,,精度肯定提高!
  能够证明,,,,,,,,只有被测电压不是正好为整数(客观世界中是不存在的),,,,,,,,城市存在AD量化误差,,,,,,,,而不论AD量化误差为多大,,,,,,,,只有滋扰的幅值大于AD量化误差或大于AD的最幼分辨力,,,,,,,,就会导致丈量了局在相邻两个数值之间变动。。。。。。由于滋扰是正负对称的,,,,,,,,减幼和增大的幅度和概率是相称的,,,,,,,,因而,,,,,,,,当现实值较靠近哪个数值,,,,,,,,哪个数值出现的概率就大,,,,,,,,均匀后就会靠近哪个数值。。。。。。
  即:屡次丈量的均值(滋扰均值为零)必然越发靠近无滋扰时的丈量了局,,,,,,,,也就是说,,,,,,,,利用均值为零的互换滋扰信号,,,,,,,,选取屡次丈量求均匀,,,,,,,,能够减幼等效的AD量化误差,,,,,,,,提高AD丈量分辨力,,,,,,,,提高丈量精度!
  滋扰能够提高丈量精度,,,,,,,,是真的吗?? ???
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