Метод, модели и алгоритмы идентификации многоэлементных пассивных RLC-датчиков

• Автор: Голубов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СУЩЕСТВУЮЩИЕ АЛГОРИТМЫ И АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ
ДВУХПОЛЮСНИКОВ С ИМПУЛЬСНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
1Л. Алгоритмы определения параметров двухполюсных цепей
1.2. Определение параметров ДП на переходном процессе
1.3. Измерение параметров в установившимся режиме
1.4. Основные результаты и выводы
Глава 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБОБЩЕННЫХ
ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДВУХПОЛЮСНЫХ ЫЬС-ЦЕПЕЙ
2.1 Унифицированный набор обобщенных параметров системных функций измерительных схем
2.2. Эквивалентные преобразования обобщенных параметров.
2.3. Основные результаты и выводы
Глава 3 АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБОБЩЕННЫХ
ПАРАМЕТРОВ С УРАВНОВЕШИВАНИЕМ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ
3.1. Способ определения параметров с компенсацией составляющих выходного напряжения
3.2. Способ определения параметров с компенсацией составляющих выходного тока
3.3. Мостовые схемы с квазиуравновешиванием
3.4. Основные результаты и выводы
Глава 4 АЛГОРИТМЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ПАРАМЕТРОВ
4.1. Некоторые алгоритмы идентификации двухполюсников с прямым преобразованием параметров
4.2. Основные результаты и выводы
Глава 5 МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ И АНАЛИЗ
ПОГРЕШНОСТЕЙ

5.1. Анализ источников погрешностей и методов повышения точности измерений параметров ДП
5.2. Исследование ограничений пределов измерений
5.3. Практические результаты
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ И
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Приложение 2 ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ
МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ
Приложение 3 СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ
Приложение 4 АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Неотъемлемой частью современных автоматических систем и устройств управления производством и научных исследований являются узлы, осуществляющие получение информации о ходе того или иного процесса, его параметрах, внешних возмущающих факторах. Эти данные чаще всего получают с помощью датчиков, которые, как правило, представляют собой определенные разновидности электрических цепей, содержащих в своем составе пассивные элементы всех трех типов: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. Среди разнообразных задач, решаемых информационно-измерительной и вычислительной техникой, важное место занимает задача определения параметров многоэлементных двухполюсных электрических цепей (МДГТ). Это объясняется тем, что методы и средства измерения параметров МДП могут быть использованы для определения параметров широкого круга датчиков физических величин, представляемых двухполюсными электрическими схемами замещения: при измерениях различных физических величин с помощью параметрических датчиков, определении характеристик процессов в электрохимии, электрофизике, биологии, медицине, контроле радиоэлементов и полупроводниковых структур, диагностике электронной аппаратуры.
Существенных результатов в изучении вопросов, связанных с определением параметров МДП, достигли Ф. Б. Гриневич, К. Б. Карандеев,
В. Ю. Кнеллер, А. В. Светлов, А. И. Мартяшин, А. М. Мелик-Шахназаров, А. Д. Нестеренко, П. П. Чураков, В. М. Шляндин, Г. А. Эпштейн и др. В результате проведенных исследований решен ряд важных теоретических и практических вопросов, касающихся методов уравновешивания мостовых измерительных цепей, компенсационных измерительных цепей и прямого преобразования параметров двух-, трех- и четырехэлементных электрических цепей.
Выявленный перечень двухполюсных цепей содержит более 50 схем двух-,
трех- и четырехэлементных двухполюсников. Еще больше существует пяти- и

2-параметр с индексом 1 равен
V. ЪА «.Л «0/1 ~~ + «АХ?о + ^о) _

ЬС10 ахс1^п ^ /,д0 а0<3^0 ^

М1 + Д[Уо £?Н02 _ 2' _)_ 2"
А0й? о
2-параметр с индексом 2 равен
^ «0/2 + «1/1 + «г/о + V: + Ы + Мо

(а(^2 + Х?о +2о) (нА а1^оХ-^1 ^1).

Мр а2^0^0 «ЛА ^О-^2 а0^2^0 ®А^ _|_

«1/1 "*■ И/о а1^1 (Но ^о)

а0с1^1 + Я|С702] + дг0 с/] + Д]С? 02"

Учитывая, что
Ь2с10 — а2^020 — а^^2х _ а0/2 ~ ~ ао*А^1 .

&/ + И./о ^0^2 Й!|<^1 (20 + 20)
- - ахс1й2"~ а0с1х1[ - о1с/02,"= О
Получим
2, = 2; + 22"
л/ с; Д

7?5 ^
Рис. 10 - Пример схемы двухполюсника