WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«ТЕРМОШУМОВИХ СИГНАЛІВ В ШУМОВИХ ТЕРМОМЕТРАХ Спеціальність ...»

-- [ Страница 1 ] --

Державний університет “Львівська політехніка”

Озгович Андрій Іванович

УДК 536.51

ПОКРАЩЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕДАЧІ

ТЕРМОШУМОВИХ СИГНАЛІВ

В ШУМОВИХ ТЕРМОМЕТРАХ

Спеціальність 05.11.04 - прилади та методи вимірювання теплових величин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук ЛЬВІВ – 1999 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Державному університеті “Львівська політехніка”, Міністерства освіти України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Стадник Богдан Іванович.

Державний університет “Львівська політехніка”, зав. каф.

“Інформаційно - вимірювальна техніка” Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Назаренко Л.А., нач. відділу ДНВО “Метрологія”, м. Харків.

кандидат фізико - математичних наук, доцент Леновенко А.М., нач. лабораторії електронних вимірювальних приладів Державного університету ім. Ів. Франка, м. Львів.

Провідна установа: Державний науково – дослідний інститут метрології вимірювальних систем (ДНДІ “Система”), відділ науково-методичних та організаційних засад метрологічного забезпечення вимірювально-інформаційних систем, Держстандарт України, м. Львів.

Захист відбудеться 18 червня 1999р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.08 у Державному університеті “Львівська політехніка” (290646, Львів-13, вул. С.Бандери 12, ауд. 226 головного корпусу) З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного університету “Львівська політехніка” (290013, Львів-13, вул. Професорська 1).

Автореферат розісланий 15 травня 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, д.т.н.__________________ Луцик Я.Т.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасний рівень технології в багатьох галузях хімічної, авіаційної, електронної промисловості, машинобудуванні передбачає високі вимоги до точності вимірювання температури в складних експлуатаційних умовах, які важко забезпечити при використанні багатьох загальнопромислових засобів вимірювання температури.

Цим зумовлено збільшення числа робіт, присвячених нетрадиційним методам вимірювання температури, одним з яких є шумова термометрія, що базується на відомій залежності середньоквадратичного значення напруги теплового шуму від термодинамічної температури і описується формулою Найквіста. Перші кроки у створенні шумових термометрів були зроблені в 30-х роках. Роботи Джонсона, Найквіста, та інших показали, що шумові термометри мають певні переваги перед традиційними засобами (термоелектричними та терморезистивними термометрами), а саме : шумовий термометр проводить пряме вимірювання термодинамічної температури, покази шумового термометра не залежать від матеріалу, з якого виготовлено первинний перетворювач.

Перспективність шумової термометрії є очевидною при реалізації і відтворенні термодинамічної шкали температури, при проведенні високо та низькотемпературних вимірювань. Новим перспективним напрямком використання шумового термометра є проведення бездемонтажної перевіки існуючих промислових термоперетворювачів опору на об’єктах, що можливе при забезпеченні роботи шумового термометра з низькоомним первинним перетворювачем.

Основна частина наукових робіт з шумової термометрії була спрямована на підвищення метрологічних характеристик вторинної вимірювальної апаратури. Але дослідження останніх років показують, що для підвищення точності вимірювання необхідно забезпечити ефективне зниження тих складових похибок, які виникають в первинних вимірювальних колах. Похибки, що виникають при передачі вимірювального сигналу до входу вимірювального блоку шумового термометра як правило, складають основну частину загальної похибки вимірювання.

Тому дослідження природи вказаних похибок, та створення ефективних методів їх корекції є актуальною задачею сучасних температурних вимірювань, розв`язання якої забезпечить високу ефективність шумової термометрії. Зменшення впливу неінформативних шумових сигналів, дозволить використовувати в якості шумового перетворювача низькоомні резистори, що дасть змогу застосовувати шумовий термометр для бездемонтажної перевірки існуючих термоперетворювачів опору на об’єктах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Основний зміст дисертаційної роботи складають результати теоретичних і практичних розробок, проведених автором при виконанні робіт згідно з держбюджетними темами “Автоматична верифікаційна система засобів первинної термометрії на базі комп’ютера IBM”, номер державної реєстрації 0196U000183 за 1996 - 1997 роки та “Дослідження нетрадиційних методів та створення засобів вимірювання фізичних величин”, номер державної реєстрації 0196U000677 за 1996 - 1997 роки на кафедрі “Інформаційно – вимірювальна техніка” Державного університету “Львівська політехніка”.

Мета роботи. Зменшення похибки шумового термометра, спричиненої спотворенням інформативного шумового сигналу при його передачі від первинного перетворювача до входу вимірювального блоку термометра.

Наукова новизна роботи :

- сформульовано та розв’язано задачу визначення оптимальних параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв’язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра за критеріями мінімальної похибки і максимальної чутливості при вимірюванні температури шумовим термометром;

- виведено функцію перетворення шумового термометра з врахуванням параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв'язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра;

- встановлено залежність похибки вимірювання температури шумовим термометром від ширини частотного діапазону вимірювання та від довжини лінії зв'язку між первинним перетворювачем та входом вимірювального блоку шумового термометра;

- розроблено і досліджено математичну модель впливу температурної нестабільності параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв’язку – вхідні кола на похибку вимірювання температури шумовим термометром.

Практичне значення роботи :

- сформульовано рекомендації щодо оптимального погодження параметрів первинного перетворювача, лінії зв’язку, частотної смуги пропускання вимірювального каналу в залежності від діапазону вимірюваних температур;

- запропоновано схеми шумових термометрів з корекцією похибки, спричиненої спотворенням вимірювального сигналу при його передачі до вимірювального блоку та накладанням неінформативних шумових сигналів.

- на основі запропонованих методів корекції розроблено алгоритми і програмне забезпечення для розрахунку параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв'язку

– вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра;

- запропоновано методику експериментального визначення параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв'язку зі сторони вхідних кіл шумового термометра;

- запропоновано схеми коректуючих ланок, які забезпечують стійкість вхідних підсилювачів шумового термометра в області високих частот.

Особистий внесок автора. Основна частина теоретичних та експериментальних досліджень, розробка схемних рішень і алгоритмів виконані автором самостійно. Аналіз результатів окремих досліджень проведено у співавторстві згідно наведеного списку літератури.

Апробація результатів роботи. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися на 4 міжнародних науково-технічних конференціях :

Metody i technika przetwarzania sygnalow w pomiarach fizycznych. Lwow – 24.11.1995, Rzeszow – 14.12.1995.

I-st INTERNACIONAL MODELING SCHOOL, - Krym Autumn ’96, September 12-17, 1996, Alushta, UKRAINE.

IV науково – технічна конференція “Контроль і управління в технічних системах” (КУТС-97), м. Вінниця, 21-23 жовтня 1997 р Metody i technika przetwarzania sygnalow w pomiarach fizycznych. Lwow-Slavsko 17 Rzeszow 26-28.10.1998.

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи викладено у 8 друкованих працях.

Структура та об’єм роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, з списку використаних джерел (122 найменування) та 4 додатків.

Дисертація містить 148 сторінок машинописного тексту, 62 рисунки, 7 таблиць.


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовано актуальність роботи, її зв’язок із науковими програмами та темами, сформульовані мета та задачі досліджень, наукова новизна і практичне значення отриманих результатів. Наведено дані про реалізацію та впровадження результатів роботи, її апробацію та публікації.

У першому розділі подано огляд сучасного стану досліджень в шумовій термометрії, проведено аналіз структур та алгоритмів роботи існуючих шумових термометрів, визначено переваги та недоліки різних схем. Серед широкої номенклатури проаналізованих методів виділено шумовий термометр прямого вимірювання, оскільки його реалізація вимагає мінімальних апаратних затрат, що забезпечує низьку собівартість.

Проведено аналіз проблем практичної реалізації шумових термометрів прямого вимірювання. Визначено основні джерела похибок шумових термометрів, зокрема похибки первинних перетворювачів та похибки, що виникають при передачі термошумового сигналу від первинного перетворювача до вхідних кіл вимірювального блоку шумового термометра. Проведений порівняльний аналіз існуючих методів зменшення впливу параметрів первинного перетворювача та лінії зв’язку на результат вимірювання показав, що вирішення вказаних проблем є незадовільним. Так, наприклад, вплив параметрів каналу передачі інформативного шумового сигналу на результат вимірювання послаблюється за рахунок використання високоомних первинних перетворювачів (більше 10 кОм). Такий метод не завжди ефективний, оскільки звужує функціональні можливості шумової термометрії, зокрема можливість застосування шумового термометра як засобу перевірки промислових термометрів опору. При використанні ж низькоомних первинних перетворювачів зменшується рівень інформативного сигналу. Його відновлення можливе лише при розширенні смуги робочих частот шумового термометра. В свою чергу, розширення смуги частот накладає жорсткі вимоги на характеристики каналу передачі шумового сигналу. Вирішення цієї проблеми вимагає створення засобів та способів забезпечення ефективної передачі інформативного шумового сигналу від первинного перетворювача до вхідних кіл термометра.

У другому розділі проведено дослідження процесу передачі термошумових сигналів в шумовому термометрі.

Особливістю роботи лінії зв'язку в шумовому термометрі є наявність змінного в часі градієнту температурного поля по довжині лінії зв'язку (Рис.1), що приводить до значних спотворень передавальної характеристики і неможливості використання звичайних ліній зв'язку.

З метою створення еквівалентної схеми каналу передачі термошумового сигналу детально розглянуто параметри та особливості роботи первинного перетворювача, лінії зв'язку, та вхідних кіл вимірювального блоку шумового термометра. Розглянуто різні типи ліній зв’язку на предмет можливості їх використання в шумовій термометрії з огляду на їх температурні властивості. Досліджено залежність параметрів ліній зв’язку від температури, зміну параметрів в наслідок дії поверхневого ефекту та ефекту близькості, вплив скрутки проводів на параметри лінії зв'язку та завадостійкість.

–  –  –

Довжина Рис.1 Канал передачі термошумового сигналу.

На основі запропонованої схеми заміщення проведено дослідження роботи системи первинний перетворювач - лінія зв’язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра з метою вибору оптимального значення нижньої границі робочої смуги частот. Встановлено, що в пропонованому для вимірювання шумової напруги діапазоні частот 100 КГц – 1 МГц, передавальна характеристика каналу передачі шумового сигналу має значні відхилення від одиничного значення, що призводить до появи додаткової складової похибки вимірювання температури шумовим термометром. Дослідження проводились за допомогою програмного пакету схемотехнічного моделювання MICROCAP V.

Як показали результати моделювання каналу передачі шумового сигналу, найбільший вплив на форму передавальної характеристики каналу передачі шумового сигналу мають опір та індуктивність первинного перетворювача, ємність лінії зв'язку та ємність вхідних кіл вимірювального блоку шумового термометра.

Розроблено математичну модель системи первинний перетворювач – лінія зв’язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра з врахуванням температурної залежності параметрів елементів системи. Виведено передавальну функцію з врахуванням спотворення термошумового сигналу в лінії зв'язку при фіксованій нижній межі частотного діапазону 100 кГц, та при зміні ширини частотного діапазону.

Виведена залежність похибки вимірювання температури при фіксованій нижній межі частотного діапазону від ширини робочої смуги (Рис.2.), доводить необхідність введення корекції передавальної функції каналу передачі шумового сигналу первинного перетворювача – лінії зв'язку –вхідні кола шумового термометра, оскільки при розширенні робочої смуги частот понад 1 МГц похибка сягає 10% і більше.

Рис.2 Похибка вимірювання температури при розширенні частотного діапазону.

Виведено залежність похибки вимірювання температури шумовим термометром від ширини частотного діапазону вимірювання та від довжини лінії зв'язку між первинним перетворювачем та входом вимірювального блоку шумового термометра (Рис.3). Зміна довжини лінії зв'язку розглядалась від 1 до 30 метрів. Значення всіх первинних параметрів лінії зв'язку безпосередньо залежать від довжини лінії зв'язку, тому таке дослідження дозволяє врахувати комплексний вплив відразу багатьох параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв'язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра на похибку вимірювання температури.

Рис.3 Залежність похибки вимірювання температури від ширини частотного діапазону вимірювання та від довжини лінії зв'язку.

Дослідження впливу зміни параметрів системи первинний перетворювач – лінія зв'язку – вхідні кола вимірювального блоку шумового термометра на результати вимірювання температури (Ошибка! Неверная ссылка закладки.) показали, що домінуючий вплив на похибку вимірювання температури мають: зміни опору первинного перетворювача, індуктивності лінії зв'язку, ємності лінії зв'язку.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
Похожие работы:

«Міністерство освіти і науки України Міжнародний економіко-гуманітарний університет Імені академіка Степана Дем’янчука Р.М. Літнарович ОСНОВИ МАТЕМАТИКИ Дослідження впливу ситуативної тривожності на характеристики пам’яті Навчальний посібник для студентів Педагогічного факультету Частина 2 Рівне 2006 Літнарович Р.М. Основи математики. Дослідження Літнарович Руслан Миколайович доцент, впливу ситуативної тривожності на характеристики кандидат технічних наук пам’яті. Навчальний посібник для...»

«Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Сумський державний університет Т. В. Лютий, О. С. Денисова Лабораторний практикум з фізики для напрямку підготовки 6.040106 – екологія, охорона навколишнього середовища та збалансованого природокористування Рекомендовано вченою радою Сумського державного університету Суми Сумський державний університет УДК 53(076.5) ББК 52.818.1я7 Л 96 Рецензенти: І. Ю. Проценко – доктор фізико-математичних наук, професор Сумського державного університету;...»

«Гуменюк А. Ф.ЕЛЕКТРИКА ТА МАГНЕТИЗМ Посібник із курсу загальної фізики (Для фізичних спеціальностей університетів) Київ 2007 Зміст Передмова Фундаментальні взаємодії у природі Типи взаємодій. Інтенсивність взаємодій. Далекодійні та близькодійні взаємодії. Фізичний вакуум. Глава 1. Електричне поле у вакуумі 1.1. Властивості електричного заряду Поняття електричного заряду. Два типи заряду. Елементарний заряд. Адитивність заряду. Інваріантність заряду. Закон збереження електричного заряду. Про...»

«Національна академія наук України Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова ЮЩЕНКО Руслан Андрійович УДК 681.3.06 МЕТОДИКА ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОДНОРІДНОЇ ОБРОБКИ ДАНИХ НА КЛАСТЕРНИХ КОМПЛЕКСАХ 01.05.03 – математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин та систем Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Київ – 2009 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Інституті кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України. Науковий керівник: доктор...»

«АВТОМОБІЛІ Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Вінницький національний технічний університет АВТОМОБІЛІ. Лабораторний практикум Вінниця ВНТУ УДК 621.11 ББК О6 Автори: Біліченко В.В., Добровольський О.Л., Ребедайло В.М. Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України Рецензенти: В. П. Сахно, доктор технічних наук, професор НТУ П. П. Москвін, доктор фізико-математичних наук, професор...»

«Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Вінницький національний технічний університет РЕЄСТРАЦІЯ, ОБРОБКА ТА КОНТРОЛЬ БІОМЕДИЧНИХ СИГНАЛІВ Навчальний посібник Вінниця ВНТУ УДК [621.37:57.087.1+615.47](075) ББК 32.811.3:53.4я73 Р33 Автори: В. Г. Абакумов, З. Ю. Готра, С. М. Злепко, С. В. Павлов,. В. Б. Василенко, О. І. Рибін Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за напрямком підготовки...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА КАФЕДРА Лабораторний практикум із фізики. Механіка для студентів інженерних спеціальностей денної та заочної форм навчання Полтава 2001 Дані методичні вказівки містять опис лабораторних робіт, що виконують студенти, вивчаючи розділ фізики Механіка. Подано теоретичні відомості, описи установок, порядок виконання робіт та контрольні питання. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ При підготовці до виконання...»

«УДК 53(079.1) ББК 22.3я721-4 З-41 Рекомендовано Міністерством освіти і науки України (наказ Міністерства освіти і науки України від 27.12.2013 № 1844) Навчальне видання ЗАСЄКІНА Тетяна Миколаївна КОВАЛЬ Володимир Сергійович СИРОТЮК Володимир Дмитрович ЧЕРНЕЦЬКИЙ Ігор Станіславович Збірник завдань для державної підсумкової атестації з фізики 9 клас Рекомендовано Міністерством освіти і науки України Відповідальний за випуск С. Горбатенко Редактор О. Мовчан Обкладинка, макет, ілюстрації С....»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ВИННИЧЕНКА О.В. Авраменко, Л.І. Лутченко, В.В. Ретунська, Р.Я. Ріжняк, С.О. Шлянчак Інноваційні та сучасні педагогічні технології навчання математики Кіровоград – 2009 УДК 51(07) ББК ISBN О.В. Авраменко, Л.І. Лутченко, В.В. Ретунська, Р.Я. Ріжняк, С.О. Шлянчак Інноваційні та сучасні педагогічні технології навчання математики: Посібник для спецкурсу. – Кіровоград: КДПУ, 2009. – 200 с. Робота...»

«Міністерство освіти і науки України Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу  “Молекулярна фізика”  для студентів першого курсу фізико­технічного факультету ХАРКІВ­2005 Міністерство освіти і науки України Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна Навчальне видання Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт  з курсу “Молекулярна фізика” для студентів першого курсу  фізико­технічного факультету...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»