Nazorat savollari 1. O’lchash vositalarini me’yorlangan metrologik xarakteristikalarini tanlash asosida yotgan asosiy printsiplarni sanab o’ting.
2. Klass aniqligi bo’yicha qanday asboblar me’yorlanadi?
3. O’lchash vositalari xatoliklarini qanday metrologik xarakteristikalar me’yorlashni amalga oshiradi?
4. Ko’p marta bevosita bajarilgan o’lchash natijalarining algoritmini sanab o’ting.
5. Ko’p marta bajarilgan bevosita o’lchashlar natijalari bo’yicha muntazam xatoliklarni chiqarib tashlash uchun qanday usullar qo’llaniladi?
6. Normal taqsimot qonunini baholash kriteriysini tushuntirib bering.
7. Uch «sigma» kriteriysini tushuntirib bering.
8. O’lchash xatoliklari chegarasi qanday aniqlanadi?
9. Kichik kvadratlar usulining ma’nosi nimadan iborat?
10. O’lchash natijalarining noaniqligini baholashda xalqaro tavsiyalar nimadan iborat?
4-BOB. O’LCHASH SIGNALLARI Ilmiy tadqiqotlarning rivojlanishi, zamonaviy radiotexnologiyalar hamda mikroelektronika buyumlaridan foydalanib yangi qurilmalar va tizimlarning yaratilishi, ularni ishlab chiqarishning murakkablashuvi, shuningdek, o’lchashlarning aniqligi va ularning tezkorligiga qo’yiladigan talablarning oshishi bir necha yuzdan boshlab bir necha minglab fizik kattaliklarni bir vaqtda nazorat qilish va o’lchash zaruratiga olib keldi. Katta hajmli o’lchash axborotini idrok qilish va qayta ishlab chiqishda odam imkoniyatlarining tabiiy fiziologik cheklanganligi virtual axborot-o’lchash asboblari (virtual asboblar) va tizimlarning paydo bo’lishida asosiy sabablardan biri bo’ldi.
Shuning uchun quyida hozirgi zamon o’lchash signallari usullari, vositalari va texnikasi bo’yicha asosiy ma’lumotlar keltirilgan.
4.1. O’lchash signallari haqida umumiy ma’lumotlar Signal (lotincha signum – belgi) kuzatish ob’ektining holati haqida axborot eltuvchi fizik jarayon (yoki hodisa)dir. Metrologiya nuqtai nazaridan o’lchash signali deb biror fizik kattalikni ifodalaydigan parametrlaridan biri o’lchanayotgan fizik kattalik bilan funksional bog’langan axborotni moddiy eltuvchisidir.
Metrologiyada o’lchash signallari asosan elektr signallar bo’ladi va turli matematik modellar bilan tavsiflanadi. Elektr signallarni vaqt bo’yicha va spektral (chastotaviy) ifodalash va tavsiflash eng keng tarqalgan.
Vaqt sohasida signalning o’zgarishini eng aniq tavsiflaydigan (masalan, kuchlanish ko’rinishida aks ettirilgan signalning) hamda U, ω, φ va h.k. parametrlaridan biri o’lchanayotgan kattalikka bog’liq bo’lgan ma’lum vaqt funksiyalari U(t)=f(t, U, ω, φ, ...) qo’llaniladi.
Elektr signallarini spektral tasvirlash ularni generatsiyalash, uzatish, qabul qilish va ishlov berish jarayonlarida alohida ahamiyat kasb etadi, u aslida foydalanilayotgan apparaturaning parametrlari va tavsiflarini aniqlaydi.
O’lchash signallarining turli belgilari bo’yicha umumlashgan tasnifi 4.1-rasmda keltirilgan.
O’lchash signallari axborot vaqt parametrlarining o’zgarish xarakteri bo’yicha analog, diskret va raqamli signallarga bo’linadi.
Agar fizik jarayonni vujudga keltiradigan signalni vaqtning uzluksiz funksiya u(t) ko’rinishida (4.2-a rasm) ifodalash mumkin bo’lsa, u holda u analog (uzluksiz) signal deb ataladi.
Diskret signal Ud(t) ning matematik modeli vaqt o’qidagi nuqtalar ketma-ketligidan iborat bo’lib (4.2-b rasm), ularning har birida tegishli uzluksiz signalning amplituda qiymatlari berilgan bo’ladi. Bu qiymatlar tanlanmalar yoki sanoqlar deb ataladi. Bunday signallar panjarasimon funksiyalar bilan tavsiflanadi.
Chekli sondagi diskret darajalarga ega bo’lgan signal raqamli signal deb ataladi, chunki darajalarni chekli sondagi xonali (razryadli) sonlar bilan raqamlash mumkin.
Raqamli signalda uning diskret qiymatlari Ud(t) lar Up(t) sonlar bilan almashtiriladi. Ko’pincha, bu sonlar ikkilik kodda amalga oshirilgan bo’lib, bu kodni kuchlanishlar potentsiallarining yuqori (bir) va past (nol) darajalari bilan ifodalanadi (4.2-v rasm).
Vaqt ichida o’zgarish xarakteri bo’yicha o’lchash signallarining amplitudasi vaqt davomida o’zgarmaydigan o’zgarmas va oniy qiymatlari vaqt ichida o’zgaradigan o’zgaruvchan signallarga bo’linadi.
O’zgaruvchan signallar vaqt ichida uzluksiz va impulsli bo’ladi. Uzluksiz signallarga parametrlari vaqt ichida uzluksiz o’zgaradigan signallar kiradi.
Impulsli signal – bu chegaralangan vaqt oralig’ida noldan muhim farqli chekli energiyali signaldir.
Barcha o’lchash signallar matematik ifodalanishi bo’yicha (aprior axborotning mavjudlik darajasi bo’yicha) ikkita asosiy guruhga – aniqlangan (determinirlangan, regulyar) va tasodifiy signallarga bo’linadi.
A niqlangan signallar deb, vaqtning istalgan vaqtdagi oniy qiymatlari aniq ma’lum, ya’ni birga teng ehtimol bilan oldindan aytish mumkin bo’lgan radiotexnik signallarga aytiladi. O’lchash o’lchovlarining signallari aniqlangan signallar bo’ladi. Masalan, garmonik signal generatori-ning chiqish signali (4.3-a rasm) amplituda, chastota va boshlang’ich fazaning qiymatlari bilan tavsiflanadi, bular esa uning boshqaruv organlarida o’rnatilgan. Aniqlangan signallar davriy va impulsli bo’ladi.
Tasodifiy signallar – bu oniy qiymatlari vaqtning istalgan momentlarida noma’lum va birga teng ehtimollik bilan oldindan aytilishi mumkin bo’lmagan kattalikdir (4.3-b rasm).
Tasodifiy signallar statsionar va nostatsionar signallarga bo’linadi. Statistik tavsiflari vaqt ichida o’zgarmaydigan signallar statsionar signallar deyiladi. Qolgan tasodifiy signallar nostatsionar signallardir. Statsionar tasodifiy signallar ergodik va noergodik signallar bo’ladi.
