Исследование и применение частотно-импульсных преобразователей (ЧИП) накопительного класса в информационно-измерительных системах

• Автор: Резников, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 280 c. : ил

Основные научные положения,выносимые на защиту....

Глава I. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТИПОВ ЧИП, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ.

ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЧИП. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЧИП

1.1. Феноменологическая модель измерительного канала

1.2. Уравнение интегральной частотно-импульсной модуляции. Обзор существующих типов ЧИП. Их классификация

1.3. Математическая модель интегральной частотно-импульсной модуляции

1.4. Обобщенная структурная схема ЧИП. Математическая модель ЧИП

Выводы

Глава 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ И ПРИЧИН

ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ЧИП - ВТОРИЧНЫЙ ПРИБОР
2.1. Механизм преобразования в ЧИП. Шум частотно-импульсного преобразования. Спектральный анализ
шума.Шум в полосе частот модулирующего сигнала
2.2. Методическая погрешность измерительного канала при измерениях мгновенного значения, среднего значения и интеграла аналогового сигнала по времени
2.3. Механизм преобразования шума частотно-импульсного преобразования стационарным ФНЧ вторичного прибора в методическую погрешность измерительного канала
Выводы

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ЧИП - ВТОРИЧНЫЙ ПРИБОР
3.1. Исходные предпосылки
3.2. Механизм преобразования шума частотно-импульсного преобразования модулированным ФНЧ вторичного прибора в методическую погрешность измерительного канала
3.3. Математическая модель ЙК, включающая ЧИП с импульсной обратной связью и демодуляторы с ФНЧ нескольких видов
3.4. Исследование характеристик методической погрешности измерительного канала путем моделирования
на ЭШ "БЭСМ-6”.Анализ результатов моделирования
Выводы
Глава 4. МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ ЧИП
4.1. Инструментальные погрешности ЧИП и методы их экспериментального определения
4.2. Исследование переходного процесса в ЧИП
4.3. Устройство для измерения метрологических характеристик ЧИП
4.4. Экспериментальные исследования ЧИП и анализ полученных результатов
4.5. Оценка точности проведения экспериментальных исследований
Екводы
Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С ЧИП
5.1. Определение погрешности систем измерения количества и расхода вещества
5.2. Определение погрешности измерительного канала
магнитного регистратора с частотно-импульсной модуляцией

Выводы
Предполагаемое продолжение работы
Заключение
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ:
П.І. Описание программ моделирования на ЭВМ"БЭСМ-6"
1.1. Статический режим
1.2. Динамический режим.Демодулятор с фильтром через примыкающие интервалы времени
1.3. Динамический режим.Демодулятор с фильтром,выделяющим сигнал модулирующей частоты ( через АЧХ
и ФЧХ ЧИП по первой гармонике )
П.2. Описание программ обработки экспериментальных
данных на ЭВМ "Мир-2"
2.1. Исследование метрологических характеристик ЧИП
в статике
2.2. Определение АЧХ и ФЧХ ЧИП
2.3. Исследование ЧИП в динамике при выделении сигнала модулирующей частоты
2.4. Исследование ЧИП в динамике при использовании вторичного прибора с фильтром через примыкающие интервалы времени
2.5. Исследование переходного процесса в ЧИП
2.6. Исследование статических метрологических характеристик ЧИП при использовании их в устройствах измерения расхода
2.7. Исследование переходного процесса в ЧИП при использовании их в устройствах измерения расхода
П.З. Методика определения метрологических характеристик измерительного канала магнитного регистратора с ЧИМ типа БИРС
П. 4. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ

то после несложных преобразований получим:

й&(Ь -- 2о0 £ Чо (ф съ ncJot
г п*/ J
-ZTL^lQo - ь[Угг(пр + У2(г.<)(прЩ.сеі [hujai - (2г-')Лі]+
+ ÏÎ {2üo V/ (/7/) + *[J??(nmJ2(r-<)("fl/lC*i[*d0i+ (??' *Ш]+
fl*1 i*1
•f ÜÉ./2** 2,e (/?/) - p[J2?., <*/)]}' w[nuJj-2zfl-è]+
h*iZ*r
+ ZZ. {2Pc y2z (ne) + Q f y2Z‘< {n&]i‘ Ce*[ntJrf+ 2'*M]t
P*1 Ui __ J
(2.15)
Из (2.15 ) следует, что амплитудный спектр шума частотно-импульсного преобразования является линейчатым и неограниченным по полосе частот, имеет полимодальную структуру с центрами концентрации »кратными несущей частоте^, 2 и)0 ....) . Если на выходе
ЧИП поставить вторичный прибор с идеальный ФНЧ, имеющим прямоугольную характеристику с частотой среза Si , то за счет спектральных составляющих частот (п *Ja-2zS2^J2) VI (r>uJ0-(2ï-n)iï£Sl), попадающих в полосу прозрачности фильтра, сигнал на его выходе будет искажаться тем сильнее, чем меньше отношение ^o/Si

На рис.2.2 изображен амплитудный спектр параметра 4м выходного сигнала ЧИП, приведенного ко входу преобразователя Л,. В нем, наряду с информативной спектральной составляющей, содержатся спектральные составляющие шума частотно-импульсного преобразования, приведенного ко входу ЧИП А(і) . Амплитудный спектр параметра /<й выходного сигнала ЧИП аналогичен указанному на рис.2.2.
Как указывалось выше, измерение частоты следования импульсов адекватно операции низкочастотной фильтрации /63/. В этой связи представляет интерес изучение той части шума, спектр которого находится в полосе частот модулирующего сигнала и не сглаживается