Исследование и разработка измерительных преобразователей на базе замкнутых структур интегрирующего типа

• Автор: Семочкина, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.11.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 171 с. : ил

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ТИПА

1.1. Основные положения и определения

1.2. Тенденции развития ИП ИТ I

1.3. Систематизация ИП ИТ

1.4. Направления совершенствования ИП ИТ

1.4.1. Построение линейных систем замкнутого типа

1.4.2. Построение многопетлевых линейных ИИ ИТ

1.4.3. Построение ИП ИТ^с НЭ

Основные результаты и выводы У

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННОЙ

МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПИНТ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

2.1. Общие замечания
2.2. Разработка обобщенной математической модели ИПИТ
2.2.1. Общие замечания
2.2.2. Модели измеряемых сигналов линейных СИ
2.2.3. Модели измеряемых сигналов на базе теории целых функций
2.2.4. Минимально-фазовые модели сигналов
2.2.5. Модели нелинейных систем
2.3. Систематизация обобщенных моделей ИП ИТ

2.4. Математические модели процедур свертки в частотной и временной областях
2.5. Анализ устойчивости замкнутых ИП ИТ
2.6. Анализ динамической погрешности ИП ИТ
2.7. Разработка алгоритма восстановления сигнала с финитным спектром
2.8. Анализ погрешности восстановления сигналов с финитным спектром
2.8.1. Аналитическая оценка погрешности
определения моментов пересечения сигналом
нулевого уровня
2.8.2. Оценка погрешности восстановления сигнала
с помощью полиномиальной интерполяции
Основные результаты и выводы
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ИП ИТ
3.1. Общие замечания
3.2. Разработка обобщенной структуры ИП ИТ
3.2.1. ИП ИТ на базе интегрирующих АЦП
3.2.2 Одноплетлевая структура ИП ИТ
3.2.3. Многопетлевая структура ИП ИТ последовательного типа
3.2.4. Многопетлевая структура ИП ИТ параллельного типа
3.3. Инженерная методика проектирования ИП ИТ замкнутой структуры
3.4. Расчет устойчивости ИП ИТ с цифровым фильтром
в цепи обратной связи
3.5. Коррекция динамических погрешностей ИП ИТ методом цифровой фильтрации

Основные результаты и выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИ НА БАЗЕ ИП ИТ
4.1. Общие замечания
4.2. Разработка АЦП на базе замкнутых ИП ИТ
4.3. Разработка АЦП частотных сигналов
4.4. Разработка структуры ИП ИТ для сжатия и восстановления сигналов с амплитудной нелинейностью
4.4.1. Алгоритм сжатия экстремальных сигналов
4.4.Z. цифровой полиномиальный фильтр для восстановления измерительных сигналов
4.5. Реализация многопетлевой структуры ИП ИТ
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Соответственно возможны следующие подклассы, выделенные по признаку расположения непрерывной части ИП ИТ (см. рис.2.10):
- совмещение с первичным преобразователем на входе ИП PIT (подкласс 1000);
- в канале прямого преобразования (подкласс 1001);
- в цепи ОС (подкласс 1010);
- в канале прямого преобразования и в цепи ОС (подкласс 1011).
Аналогичным образом могут быть представлены варианты расположения дискретной части ИП PIT (см. рис.2.11):
- на выходе РРП PIT (подкласс 0100);
- в канале прямого преобразования (подкласс 0101);
- в цепи ОС (подкласс 0110);
- в канале прямого преобразования и в цепи ОС (подкласс 0111).
В качестве примера приведена структура ИП ИТ уравновешивающего преобразования (рис.2.12), которая получила наибольшее распространение, благодаря высокой точности и помехоустойчивости. Данная структура может быть полностью реализована на микроконтроллере, в состав которого входит интегрирующий АЦП и высокоточный ЦАП.
Поскольку каждый из четырех вариантов расположения непрерывной части не зависит от вариантов расположения дискретной части, то возможны 16 комбинаций структур, охватывающих все возможные варианты расположения. Обобщенная линейная замкнутая структура ИП ИТ, в рамках которой возможна реализация всех комбинаций, представлена на рис.2.13. Обобщенная математическая модель, описывающая данную структуру, может быть получена путем конкретизации вида передаточных функций непрерывных (А) и дискретных (D) частей ИП ИТ. Особенностью данной математической модели, как было указано выше, является то, что передаточные