Błędy i niepewności danych w systemie pomiarowo

Błędy i niepewności danych w systemie pomiarowo-sterującym / Jerzy
Jakubiec. – Gliwice, 2010
Spis treści
WSTĘP
WYKAZ PODSTAWOWYCH OZNACZEŃ
7
11
1.
1.1.
1.2.
13
13
17
SYSTEM POMIAROWO-STERUJĄCY
Struktura i organizacja systemu
Przetwarzanie pomiarowe w systemie
2.
2.1.
PRZETWARZANIE ANALOGOWO-CYFROWE
Próbkowanie i kwantowanie w procesie przetwarzania
analogowo- cyfrowego
2.2. Kwantowanie próbki sygnału
2.2.1. Kwantowanie jako proces pomiaru
2.2.2. Właściwości błędu kwantowania
2.2.3. Błąd wzorca o strukturze kwantowej
2.2.4. Wpływ adiustacji na błąd wzorca
2.2.5. Kwantowanie sygnału z szumem
2.3. Kwantowanie odcinka czasu
2.4. RóŜnicowy pomiar odcinka czasu
2.5. Przetwornik A/C typu Sigma-Delta
2.5.1. Pojedynczy pomiar przetwornikiem Sigma-Delta
2.5.2. Pomiar wielokrotny
2.6. Rezystancyjny przetwornik Sigma-Delta
2.7. Przetwornik wielkości na czas lub częstotliwość
2.8. Próbkowanie i kwantowanie częstotliwości zdarzeń
2.9. Podsumowanie
27
3.
ALGORYTMICZNE PRZETWARZANIE DANYCH POMIAROWYCH
3.1. Ogólne właściwości algorytmów
3.1.1. Rodzaje algorytmów przetwarzania
3.1.2. Wyznaczanie współczynników algorytmu
3.1.3. Algorytm jako przetwornik pomiarowy
3.2. Model błędu algorytmu liniowego
3.2.1. Ogólna postać modelu błędu
3.2.2. Model błędu przykładowego algorytmu liniowego
3.3. Wariancja sumy błędów opisywanych deterministycznie
3.3.1. Wariancja sumy błędów dynamicznych
3.3.2. Wariancja sumy błędów statycznych
3.4. Błąd powodowany niedokładnością współczynników algorytmu
3.5. Propagacja błędów przez algorytmy multiplikatywne
3.6. Błędy własne pełno okresowego algorytmu multiplikatywnego
3.7. Podsumowanie
105
105
105
111
112
114
114
120
136
136
138
141
143
150
153
27
32
32
35
44
56
58
61
71
77
77
83
88
95
99
102
4.
PRZETWARZANIE PÓBKUJĄCE W SYSTEMIE
4.1. Ogólny opis przetwornika próbkującego
4.1.1. Podstawowe właściwości przetwornika próbkującego
4.1.2. Odtwarzanie w systemie
4.1.3. Dekompozycja w procesie odtwarzania
4.1.4. Tor pomiarowy przetwornika próbkującego
4.2. Odtwarzanie w przetworniku próbkującym
4.2.1. Schemat procesu odtwarzania
4.2.2. Odtwarzanie wstępne
4.2.3. Odtwarzanie statyczne sygnału czujnika
4.2.4. Odtwarzanie dynamiczne sygnału czujnika
4.3. Analiza błędów przetwornika próbkującego
4.3.1. Procedura wyznaczania błędów oceny końcowej
4.3.2. Czujnik
4.3.3. Karta pomiarowa
4.3.4. Wyznaczanie błędów na wyjściu karty pomiarowej
4.3.5. Propagacja błędów przez algorytmy odtwarzania
4.3.6. Dobór okresu próbkowania sygnału
4.4. Wyznaczanie błędów na wyjściu przetwornika próbkującego
4.4.1. Ogólne zasady tworzenia budŜetu błędów
4.4.2. Właściwości przykładowego przetwornika próbkującego
4.4.3. Błędy na wyjściu karty pomiarowej
4.4.4. Propagacja błędów przez algorytmy odtwarzania
4.4.5. BudŜet błędów przetwornika
4.5. Podsumowanie
155
155
155
157
159
163
167
167
168
171
181
186
186
188
189
200
201
212
213
213
214
216
220
223
231
5.
BŁĘDY POWODOWANE OPÓŹNIENIAMI W SYSTEMIE
5.1. Powstawanie opóźnień w systemie
5.2. Opóźnienia w dostępie do zasobów przy rywalizacji dwóch zadań
5.3. Opóźnienia losowe przy kaskadowym korzystaniu z zasobów
5.4. Opóźnienia w korzystaniu z zasobów dla zadań w liczbie większej niŜ 2
5.5. Błędy powodowane opóźnieniami
5.5.1. Definicja błędu powodowanego opóźnieniem
5.5.2. Wpływ opóźnień na niedokładność przetwornika próbkującego
5.6. WspółzaleŜność błędów powodowanych opóźnieniami
5.7. Podsumowanie
233
233
237
245
247
249
249
251
257
259
6.
NIEPEWNOŚĆ WYNIKU POMIARU W SYSTEMIE
6.1. Definicja niepewności
6.1.1. Przedziałowa interpretacja wyniku pomiaru
6.1.2. Niepewność jako parametr zbioru wartości błędu
6.2. Składanie przedziałów niepewności
6.3. Niepewność wyniku przetwarzania próbkującego
6.3.1. BudŜet niepewności na wyjściu przetwornika próbkującego
6.3.2. Obliczanie niepewności całkowitej
6.4. Podsumowanie
261
261
261
265
272
278
278
283
285
BIBLIOGRAFIA
288
DODATEK. PROGRAMY EKSPERYMENTÓW
D1. Programy rozdziału 2
D2. Programy rozdziału 3
D3. Programy rozdziału 4
D4. Programy rozdziału 5
D5. Programy rozdziału 6
295
295
303
308
322
SKOROWIDZ
331
oprac. BPK