Разработка методов и средств повышения точности частотно-цифровых измерительных устройств на принципах автоматизации процессов измерений

• Автор: Филимонов, Василий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Список аббревиатур

Глава 1 Обзор состояния проблемы, постановка задачи

1.1 Механические методы и средства измерений линейных размеров

1.2 Частотные измерительные преобразователи

1.3 Цифровые устройства в метрологических исследованиях

1.4 Измерительные системы на базе МПЭВМ

Выводы по первой главе

Глава 2 Методы и модели исследования

2.1 Цифровое представление сигналов звукового диапазона

2.2 Методы частотно-цифрового преобразования

2.3 Методы построения градуировочных характеристик

2.3.1 Построение градуировочных характеристик методом наименьших квадратов
2.3.2 Особенности использования сплайнов для построения градуировочных характеристик
2.3.3 Методы конфлюентного анализа и робастные методы построения градуировочных характеристик
2.4 Нормируемые метрологические характеристики цифровых СИ с СП
Выводы по второй главе
Глава 3 Реализация ЧЦСИ, экспериментальные исследования
3.1.1 Экспериментальное сравнение методов частотно-цифрового преобразования
3.2 Исследование и коррекция случайной составляющей погрешности измерения частоты
3.3 Исследование прогрессирующей составляющей погрешности измерения частоты
3.4 Исследование систематической составляющей погрешности
3.5 Алгоритм подбора рабочего диапазона ЧЦСИ
3.6 Методы повышения точности ЧЦСИ
Выводы по третьей главе
Глава 4 Перспективы применения результатов исследования
4.1 Структура и особенности применения частотно-цифрового средства измерения линейных размеров на базе СП и МПЭВМ
4.2 Внедрение результатов работы в учебный процесс
4.3 Перспективы внедрения результатов работы в промышленности
Выводы по четвертой главе
Заключение

Литература
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

СПИСОК АББРЕВИАТУР
АЦП аналого-цифровой преобразователь
БПФ быстрое преобразование Фурье
ДВРФ дискретно-временной ряд Фурье
ДПФ дискретное преобразование Фурье
иип информационный ИП
имс интегральные микросхемы
ип измерительный преобразователь
ис измерительная система
мдс метод дискретного счета
мнк метод наименьших квадратов
мпэвм мультимедийная ПЭВМ
НВПФ непрерывно-временным преобразованием Фурье
пип первичный ИП
ПЭВМ персональная ЭВМ
свм специализированная ЭВМ
СИ средство измерений
смп сигнальный микропроцессор
СП струнный преобразователь
спэ спектральная плотность энергии
хип характеристикой измерительного преобразователя
ЦАП цифро-аналоговый преобразователь
ЦОС цифровая обработка сигнала
цпос цифровые процессоры обработки сигналов
ЦУ цифровое устройство
чм частотная модуляция
чцип частотно-цифровой измерительный преобразователь
чцси частотно-цифровое средство измерений
ЭВМ электронно-вычислительная машина
DSP digital signal processing, цифровая обработка сигнала
ECC error correction code
EDC error detection code
РСМ pulse code modulation

преобразующих входной периодический сигнал в последовательность дискретных импульсов, подаваемых на счётный вход схемы И.
Открытая схема И пропускает подаваемый на её счетный вход импульсы на счётчик. Когда схема И закрыта, она блокирует такт прохождения импульсов на счётчик.
Счётчик подсчитывает общее число импульсов, поступивших на него через схему И. После окончания времени счёта состояние счётчика соответствует числу циклов исследуемого сигнала за время заданного интервала измерения.
Дисплей служит для отображения состояния счётчика.
Кроме непосредственного измерения частоты промышленные частотомеры могут работать в режиме определения периода периодического сигнала. Преимуществом данного режима является более высокая точность измерения параметров низкочастотного сигнала, так как на низкой частоте разрешающая способность при измерении периода сигнала выше, чем при измерении частоты. Упрощённая структурная схема частотомера в режиме измерения периода периодического сигнала приведена на Рис. 2.2.2. В данном режиме схемой И управляет входной сигнал, а не сигнал синхронизации. Поэтому число, хранящееся в счётчике, пропорционально числу синхроимпульсов, поступавших на счётчик за время, равное периоду входного сигнала.
Рис. 2.2.2 Метод дискретного счета (режим периода)
Обычно для измерения периода используются те же узлы частотомера, что и для измерения частоты. Преобразуются только коммутационные цепи.