I. Giriş
Su şamları yandıra bilər, doğrudurmu? Doğrudur!
İlanların realqardan qorxduğu doğrudurmu? Bu, yalandır!
Bu gün müzakirə edəcəyimiz şey:
Müdaxilə ölçmə dəqiqliyini artıra bilər, doğrudurmu?
Normal şəraitdə müdaxilə ölçmənin təbii düşmənidir. Müdaxilə ölçmə dəqiqliyini azaldacaq. Ağır hallarda ölçmə normal aparılmayacaq. Bu baxımdan müdaxilə ölçmə dəqiqliyini artıra bilər ki, bu da yalandır!
Bəs bu həmişə belədirmi? Müdaxilənin ölçmə dəqiqliyini azaltmadığı, əksinə onu yaxşılaşdırdığı bir vəziyyət varmı?
Cavab bəlidir!
2. Müdaxilə Sazişi
Faktiki vəziyyətlə birlikdə müdaxilə ilə bağlı aşağıdakı razılığa gəlirik:
- Müdaxilə DC komponentlərini ehtiva etmir. Faktiki ölçmədə müdaxilə əsasən AC müdaxiləsidir və bu fərziyyə ağlabatandır.
- Ölçülmüş DC gərginliyi ilə müqayisədə müdaxilənin amplitudası nisbətən kiçikdir. Bu, faktiki vəziyyətlə uyğundur.
- Müdaxilə dövri siqnaldır və ya orta dəyər müəyyən bir müddət ərzində sıfırdır. Bu məqam faktiki ölçmədə mütləq doğru deyil. Lakin, müdaxilə ümumiyyətlə daha yüksək tezlikli AC siqnalı olduğundan, əksər müdaxilələr üçün sıfır ortalama konvensiyası daha uzun müddət üçün məqbuldur.
3. Müdaxilə altında ölçmə dəqiqliyi
Hazırda əksər elektrik ölçmə cihazları və sayğacları AD çeviricilərindən istifadə edir və onların ölçmə dəqiqliyi AD çeviricisinin qətnaməsi ilə sıx bağlıdır. Ümumiyyətlə, daha yüksək qətnaməyə malik AD çeviriciləri daha yüksək ölçmə dəqiqliyinə malikdir.
Lakin, AD-nin qətnaməsi həmişə məhduddur. AD-nin qətnaməsinin 3 bit və ən yüksək ölçmə gərginliyinin 8V olduğunu fərz etsək, AD çeviricisi 8 bölməyə bölünmüş şkala ilə ekvivalentdir, hər bölmə 1V-dur. 1V-dur. Bu AD-nin ölçmə nəticəsi həmişə tam ədəddir və onluq hissə həmişə daşınır və ya atılır ki, bu da bu məqalədə daşındığı fərz edilir. Daşımaq və ya atmaq ölçmə xətalarına səbəb olacaq. Məsələn, 6.3V 6V-dan böyük və 7V-dan azdır. AD ölçmə nəticəsi 7V-dir və 0.7V xətası var. Bu xətanı AD kvantlaşdırma xətası adlandırırıq.
Təhlilin rahatlığı üçün, şkalanın (AD çeviricisinin) AD kvantlama xətasından başqa heç bir ölçmə xətası olmadığını fərz edirik.
İndi Şəkil 1-də göstərilən iki DC gərginliyini maneəsiz (ideal vəziyyət) və maneə ilə ölçmək üçün belə iki eyni şkaladan istifadə edirik.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, faktiki ölçülmüş DC gərginliyi 6.3V-dur və sol şəkildəki DC gərginliyində heç bir müdaxilə yoxdur və sabit bir dəyərdir. Sağdakı şəkildə alternativ cərəyanın pozduğu sabit cərəyan göstərilir və dəyərdə müəyyən bir dalğalanma var. Sağ diaqramdakı DC gərginliyi müdaxilə siqnalı aradan qaldırıldıqdan sonra sol diaqramdakı DC gərginliyinə bərabərdir. Şəkildəki qırmızı kvadrat AD çeviricisinin çevrilmə nəticəsini təmsil edir.
Müdaxiləsiz ideal DC gərginliyi
Orta dəyəri sıfır olan müdaxilə edən DC gərginliyi tətbiq edin
Yuxarıdakı şəkildəki iki halda sabit cərəyanın 10 ölçməsini aparın və sonra 10 ölçmənin ortalamasını çıxarın.
Soldakı birinci şkala 10 dəfə ölçülür və hər dəfə göstəricilər eynidir. AD kvantlama xətasının təsiri səbəbindən hər göstərici 7V-dir. 10 ölçmə ortalaması alındıqdan sonra nəticə yenə də 7V-dir. AD kvantlama xətası 0.7V, ölçmə xətası isə 0.7V-dir.
Sağdakı ikinci miqyas kəskin şəkildə dəyişdi:
Müdaxilə gərginliyinin və amplitudanın müsbət və mənfi fərqinə görə, AD kvantlama xətası müxtəlif ölçmə nöqtələrində fərqlidir. AD kvantlama xətasının dəyişməsi altında AD ölçmə nəticəsi 6V ilə 7V arasında dəyişir. Ölçmələrdən yeddisi 7V, yalnız üçü 6V idi və 10 ölçmənin ortalaması 6.3V idi! Xəta 0V-dir!
Əslində, heç bir səhv mümkün deyil, çünki obyektiv dünyada ciddi 6.3V yoxdur! Lakin, həqiqətən də bunlar var:
Hər bir ölçmə nəticəsi eyni olduğundan, müdaxilə olmadığı təqdirdə, 10 ölçmənin ortalaması hesablandıqdan sonra xəta dəyişməz qalır!
Müvafiq miqdarda müdaxilə olduqda, 10 ölçmə ortalaması alındıqdan sonra AD kvantlama xətası böyüklük dərəcəsi ilə azalır! Çözünürlük böyüklük dərəcəsi ilə artır! Ölçmə dəqiqliyi də böyüklük dərəcəsi ilə artır!
Əsas suallar bunlardır:
Ölçülmüş gərginlik başqa dəyərlər olduqda da eynidirmi?
Oxucular ikinci hissədəki müdaxilə ilə bağlı razılaşmaya əməl etmək, müdaxiləni bir sıra ədədi dəyərlərlə ifadə etmək, müdaxiləni ölçülmüş gərginliyə yerləşdirmək və sonra hər bir nöqtənin ölçmə nəticələrini AD çeviricisinin daşıma prinsipinə uyğun olaraq hesablamaq və sonra yoxlama üçün orta dəyəri hesablamaq istəyə bilərlər, əgər müdaxilə amplitudası AD kvantlaşdırmasından sonra oxunuşun dəyişməsinə səbəb ola bilərsə və nümunə götürmə tezliyi kifayət qədər yüksəkdirsə (müdaxilə amplitudası dəyişiklikləri müsbət və mənfi iki dəyər əvəzinə keçid prosesinə malikdir) və dəqiqlik artırılmalıdır!
Ölçülən gərginlik tam ədəd olmadığı müddətcə (obyektiv dünyada mövcud deyil), AD kvantlama xətasının nə qədər böyük olmasından asılı olmayaraq, müdaxilənin amplitudası AD kvantlama xətasından və ya AD-nin minimum qətnaməsindən böyük olduğu müddətcə, ölçmə nəticəsinin iki bitişik dəyər arasında dəyişməsinə səbəb olacağı sübut edilə bilər. Müdaxilə müsbət və mənfi simmetrik olduğundan, azalma və artımın böyüklüyü və ehtimalı bərabərdir. Buna görə də, faktiki dəyər hansı dəyərə daha yaxın olduqda, hansı dəyərin görünməsi ehtimalı daha böyükdür və ortalamadan sonra hansı dəyərə yaxın olacaq.
Yəni: çoxsaylı ölçmələrin orta qiyməti (müdaxilə orta qiyməti sıfırdır) müdaxilə olmadan ölçmə nəticəsinə daha yaxın olmalıdır, yəni sıfır orta qiyməti olan AC müdaxilə siqnalından istifadə və çoxsaylı ölçmələrin orta hesablanması ekvivalent AD kvantlama səhvlərini azalda, AD ölçmə qətnaməsini yaxşılaşdıra və ölçmə dəqiqliyini artıra bilər!
Yazı vaxtı: 13 iyul 2023
