Аниқлик (accuracy) параметрларнинг ўлчанган ва ҳақиқий қийматлари орасидаги фарқ билан белгиланади. Рухсат этилган қиймат (resolution) бу ўлчанаётган катталикнинг энг кичик оғиши

Аниқлик (accuracy) параметрларнинг ўлчанган ва ҳақиқий қийматлари орасидаги фарқ билан белгиланади. Рухсат этилган қиймат (resolution) – бу ўлчанаётган катталикнинг энг кичик оғиши. Ўлчаш хатолиги (measurment error) – параметрларнинг ўлчанган ва ҳақиқий қийматлари орасидаги фарқ.

Қуйидаги параметрларни минималлаш-тириштириш лозим: Носезгирлик соҳасидан ўтиш вақти (dead time) катталикни ўзгара бошлаши ва датчикнинг реакцияси ўртасидаги вақт; Кечикиш (delay time) – датчикнинг кўрсатиши ўрнатилган қийматнинг 50% га тенглашадиган вақт; Ўсиш вақти (rise time) – катталикнинг 10 % дан ўрнатилган қийматни 90 % гача эришишига кетадиган вақт. Датчикнинг тезкорлигини кўрсатади. Биринчи максимумга эришиш вақти (peak time) – чиқиш сигналини биринчи максимумга эриши вақти (ўта ростлаш). Ҳар доим ҳам барча параметрларни минималлаштириш имкони бўлавермайди!!! Датчикларнинг статик тавсифлари, датчикнинг чиқиш сигналлари ўлчанаётган параметрни бир оз вақт ўтиб қанчалик тўғри акс эттиришини кўрсатади. Статик тавсифларга: сезгирлик; рухсат этиш қиймати; чизиқлилик; дрейф ва тўла дрейф; ишчи диапазон; такрорланиш ва натижани қайта тиклаш кабилар киради. Сезгирлик (sensitivity) – чиқиш сигнали катталигини кириш катталиги бирлигига нисбати билан аниқланади. Рухсат этилган қиймат (resolution) – ўлчанаётган параметрнинг датчик томонидан сезиладиган ва қайд этиладиган энг кичик қиймати. Чизиқлилик (linearity) – аналитик аниқланмайди, датчикнинг тавсифидан аниқланади. Агар датчик тавсифи эгри чизиқдан тўғри чизиққа яқинроқ бўлса, у ҳолда чизиқлилик юқори дейилади. Статик кучайтириш (static gain) ёки ўзгармас ток бўйича кучайтириш (direct current gain) – датчикнинг жуда паст частоталардаги кучайтириш коэффициенти. Коэффициентнинг катталиги ўлчаш қурилмасининг сезгирлиги катта бўлишига тўғри келади. Дрейф (drift) ўлчанаётган катталик узоқ вақт давомида ўзгармасдан қолганида, датчик кўрсатишининг оғиши билан белгиланади. Датчик дрейфини кириш сигналининг нол, максимал ва маълум оралиқ қийматида аниқлаш мумкин. Датчикнинг ишчи диапазони (operating range) кириш ёки чиқиш катталикларининг рухсат этилган қуйи ва юқори чегаралари билан аниқланади. Такрорланиш (repeatability) бир хил шароитларда ўлчанаётган катталикларнинг берилган қийматларида бир қанча кетма-кет ўлчашлардаги оғишлар билан тавсиланади. Бунда берилган қийматга яқинлашиш ё ошиб ё камайиб боради. Такрорланиш ишчи диапазоннинг фоизлари билан аниқланади. Қайта тикланувчанлик (reproducibility) такрорланишга ўхшаш, аммо ўлчашлар орасидаги иртервал катта бўлишини талаб этади.4. НОЧИЗИҚЛИЛИКНИНГ ТАЪСИРИ. Кўпгина датчиклар ночизиқлилик тавсифларига эга, масалан, агар датчик ишчи диапазоннинг юқори чегарасига етганда тўйиниш самараси юзага келади, яъни кириш катталиги қанча ўзгаришидан қатъий назар чиқиш катталиги ўзгармайди.
6-maruza
Аналог сигналларни компьютерга киритиш Датчиклар томонидан ишлаб чиқилган сигналлар, то компьютерга берилишига қадар барча кераксиз частоталардан фильтрланиши шарт. Айниқса, узатиш кабеллари орқали сигналларни узатишда пайдо бўладиган юқори частотали шовқинлар бартараф этилиши лозим. Мультиплексор ёрдамида сигналларга ишлов бериш (multiplexing), компьютерга ихтиёрий вақтда қайси датчикдан келаётган сигнални танлаш имконини беради. Шу сабабли, мультиплексор (multiplexer) ни ҳар бир вақт моментида компьютерни фақат битта датчик билан боғловчи улагич (коммутатор) деб ҳисоблаш мумкин. Мультиплексор ёки электр-механик, ёки электрон бўлиши мумкин.
Дис­кретлаш (sampling) – танлаш, рақамлаштириш, квантлаш – сигналларни фақат маълум вақт моментларидагина ҳисоблашни ўзида акс эттиради. Бу жараён махсус схема асосида амалга оширилади.

Сигналларни танлаш ва кутиш (sample-and-hold circuit) схемаси 1.3-расмда келтирилган. Унинг иши калит орқали бошқарилади.

Танлаш моменти (S – sample) да калит занжирни улайди ва конденсатор С кириш сигналининг жорий кучланиш қийматигача зарядланади. Кутиш вақти (H – hold) да калит очиқ ҳолатда бўлади ва операцион кучайтргичнинг чиқишидаги сигнал ўзгармас бўлиб, у калит қўшилган сўнгги моментдаги чиқиш қийматига тенг бўлади. Diskretlash intervalini aniqlash Аналог сигналларни дискретлаш интервалини аниқлаш энг муҳим масалалардан бири ҳисобланади. Дискретлаш интервали h етарли даражада қисқа бўлиши лозим-ки, чиқиш сигнали аналог сигналнинг ўзгаришини яхши аниқлик билан тавсифлай олсин. Sinusoidal signalni disikretlash Агар бошланғич сигналдан 1 давр ичида 6 та танланма олинса, унда силлиқ эгри чизиқ бошланғич сигналга яқин бўлади. Агар 1 даврда 3 та танланма олинса, бошланғич сигнални акс эттирилиши ишончсизроқ бўлади.


Агар синусоидал сигнал 4 та давр ичида 5 та танланма олинса, силлиқланган эгри чизиқ ҳам синусоидал бўлади. Фақатгина кузатиш частотаси ҳақиқий частотадан 4 марта кичик бўлади.


Analog raqamli o’zgartgich Ўлчашлар тўғрисидаги сигналларни бошқариш компьютерида ишлов бериш учун уларни аналог кўринишдан рақамли шаклга ўтказиш талаб этилади. Ушбу амаллар аналог-рақамли (Analog-Digital – A/D) ўзгартириш орқали амалга оширилади. Аналог-рақамли ўзгартириш аналог-рақамли ўзгарткич (Analog-Digital Converter, A/D Converter, ADC (AЦП)) ёрдамида бажарилади.


Raqamli analog o’zg Бошқариш тизимларида сигналларга ишлов беришнинг муҳим босқичларидан бири – рақамли-аналог (Digital/Analog – DA) ўзгартириш ҳисобланади. Рақамли-аналог ўзгартириш натижасида рақамли кириш сигналига мос келувчи кучланиш сатҳига тенг аналогли сигнал олинади. Ушбу ўзгартириш бошқарувчи компьютердан бошқариш сигналларини ижро механизмига ёки ростлагичга узатилиши учун амалга оширилади. Идеал рақамли-аналог ўзгарткич (Digital-analog Converter, D/A Converter, DAC ёки РАЎ (ЦАП)) п-битли рақамли кириш сигналига чизиқли боғлиқ бўлган аналог сигнални ҳосил қилади.Бундай рақамли-аналог ўзгарткичлар қаршиликларни каскадли боғлаш ёрдамида ҳосил қилинади. Бунда кириш сўзининг ҳар бир бити каскад ҳосил қилган чиқиш сигналларининг бир нечта ташкил этувчиларини бошқаради. Қаршиликларнинг катталиклари натижада 1/2, 1/4, ..., 1/2^п қийматларга тенг кучланиш олиш учун мўлжаллаб танланади.

РАЎ ларни ишлаб чиқиш ва танлашда эътиблорга олинадиган энг муҳим тавсифлари: Чизиқлилик (linearity) : рақамли кириш сигнали ва аналогли чиқиш сигналлари ўртасидаги боғлиқликнинг чизиқлилик даражаси. Нолли силжиш (off set error): рақамли кириш сигналини нолли қийматида ҳосил бўладиган чиқиш сигналининг қиймати. Бу қийматни доимо потенциометр ёки дастурли текшириш имкони бўлиши шарт! Ўрнатиш вақти (settling time): чиқиш кучланишини қийматини янги доимий қийматга ўрнатиш вақти. Тезкорлик (slew rate): чиқиш кучланишини ўзгаришини максимал тезлиги (В/мкс).



Фильтрлар «сабабли» ва «сабабсиз» бўлади. Сабабли (causal) фильтр чиқиш сигналининг қийматини олдиндан киритилган маълумотлар асосида ҳисоблайди (ихтиёрий t моментда кириш қийматини фақат t < t₀ учун ҳисобга олади). Шунинг учун ҳам барча реал вақт (on-line) фильтрлар сабабли ҳисобланади. Агар маълумотларга автоном режим (off-line) да ишлов берилса, бундай фильтрлар сабабсиз (non-causal) деб аталади. Масалан, тўплаб бўлинган маълумотлар сериясини таҳлил қилишда. Past chastotali raqamli filtrlar: Секин ўзгарувчи кириш сигналларини тадқиқ қилиш учун ўлчаш сигналлари таркибидаги фойдали ахборот ташимайдиган тасодифий пиклар ва юқори частотали ташкил этувчиларни йўқотиш лозим. Бу вазифа паст частотали рақамли фильтр (digital low pass filter) ёрдамида амалга оширилади. Иккита муҳим: ўртача силжишли ва экспоненциал силлиқловчи (exponential smoothing) турлари мавжуд.

Экспоненциал фильтр (exponential filter) — бу биринчи тартибли ўртача силжишли авторегрессион фильтр бўлиб, қуйидаги тенглама билан тавсифланади:
Экспоненциал фильтр киришига янги қиймат кириши билан дарҳол чиқиш сигналини фильтрлайди



8-maruza