I. Ynlieding
Wetter kin kearsen oanstekke, is it wier? It is wier!
Is it wier dat slangen bang binne foar realgar? It is falsk!
Wat wy hjoed beprate sille is:
Ynterferinsje kin de mjitnauwkeurigens ferbetterje, is dat wier?
Under normale omstannichheden is ynterferinsje de natuerlike fijân fan mjitting. Ynterferinsje sil de mjittingskrektens ferminderje. Yn slimme gefallen sil mjitting net normaal útfierd wurde. Fanút dit perspektyf kin ynterferinsje de mjittingskrektens ferbetterje, wat falsk is!
Mar is dit altyd it gefal? Is der in situaasje wêrby't ynterferinsje de mjitkrektens net ferminderet, mar ynstee ferbetteret?
It antwurd is ja!
2. Ynterferinsje-oerienkomst
Yn kombinaasje mei de werklike situaasje meitsje wy de folgjende oerienkomst oer de ynterferinsje:
- Ynterferinsje befettet gjin DC-komponinten. Yn 'e werklike mjitting is de ynterferinsje benammen AC-ynterferinsje, en dizze oanname is ridlik.
- Yn ferliking mei de mjitten gelijkspanning is de amplitude fan ynterferinsje relatyf lyts. Dit komt oerien mei de werklike situaasje.
- Ynterferinsje is in periodyk sinjaal, of de gemiddelde wearde is nul binnen in fêste perioade. Dit punt is net needsaaklik wier yn werklike mjitting. Om't de ynterferinsje lykwols oer it algemien in hegere frekwinsje AC-sinjaal is, is foar de measte ynterferinsjes de konvinsje fan nul gemiddelde ridlik foar in langere perioade.
3. Mjitnauwkeurigens ûnder ynterferinsje
De measte elektryske mjitynstruminten en meters brûke no AD-converters, en har mjitnauwkeurigens is nau besibbe oan de resolúsje fan 'e AD-converter. Yn 't algemien hawwe AD-converters mei in hegere resolúsje in hegere mjitnauwkeurigens.
De resolúsje fan AD is lykwols altyd beheind. As wy oannimme dat de resolúsje fan AD 3 bits is en de heechste mjitspanning 8V is, is de AD-converter lykweardich oan in skaal ferdield yn 8 dielen, elke dieling is 1V. is 1V. It mjitresultaat fan dizze AD is altyd in hiel getal, en it desimale diel wurdt altyd meinommen of fuortsmiten, wat yn dit artikel oannommen wurdt dat meinommen wurdt. Meinimme of fuortsmite sil mjitfouten feroarsaakje. Bygelyks, 6.3V is grutter as 6V en minder as 7V. It AD-mjitresultaat is 7V, en d'r is in flater fan 0.7V. Wy neame dizze flater AD-kwantisaasjeflater.
Foar it gemak fan 'e analyze nimme wy oan dat de skaal (AD-konverter) gjin oare mjitflaters hat útsein de AD-kwantisaasjeflater.
No brûke wy sokke twa identike skalen om de twa DC-spanningen te mjitten dy't werjûn binne yn figuer 1 sûnder ynterferinsje (ideale situaasje) en mei ynterferinsje.
Lykas te sjen is yn figuer 1, is de werklike mjitten DC-spanning 6.3V, en de DC-spanning yn 'e linker figuer hat gjin ynterferinsje, en it is in konstante wearde yn wearde. De figuer oan 'e rjochterkant lit de gelijkstroom sjen dy't fersteurd wurdt troch de wikselstroom, en d'r is in bepaalde fluktuaasje yn 'e wearde. De DC-spanning yn it rjochterdiagram is gelyk oan de DC-spanning yn it linkerdiagram nei it eliminearjen fan it ynterferinsjesignaal. It reade fjouwerkant yn 'e figuer stiet foar it konverzjeresultaat fan 'e AD-converter.
Ideale DC-spanning sûnder ynterferinsje
Tapasse in ynterferearjende gelijkspanning mei in gemiddelde wearde fan nul
Meitsje 10 mjittingen fan 'e gelijkstroom yn 'e twa gefallen yn 'e boppesteande figuer, en bereken dan it gemiddelde fan 'e 10 mjittingen.
De earste skaal oan de lofterkant wurdt 10 kear metten, en de mjittingen binne elke kear itselde. Fanwegen de ynfloed fan de AD-kwantisaasjeflater is elke mjitting 7V. Nei't 10 mjittingen gemiddeld binne, is it resultaat noch altyd 7V. De AD-kwantisaasjeflater is 0.7V, en de mjitflater is 0.7V.
De twadde skaal oan 'e rjochterkant is dramatysk feroare:
Troch it ferskil yn 'e positive en negative fan 'e ynterferinsjespanning en de amplitude, is de AD-kwantisaasjeflater oars op ferskate mjitpunten. Under de feroaring fan 'e AD-kwantisaasjeflater feroaret it AD-mjittingsresultaat tusken 6V en 7V. Sân fan 'e mjittingen wiene 7V, mar trije wiene 6V, en it gemiddelde fan 'e 10 mjittingen wie 6.3V! De flater is 0V!
Eins is gjin flater ûnmooglik, want yn 'e objektive wrâld is der gjin strikte 6.3V! Der binne lykwols wol:
Yn it gefal fan gjin ynterferinsje, om't elk mjitresultaat itselde is, bliuwt de flater nei it gemiddeld meitsjen fan 10 mjittingen net feroare!
As der in passende hoemannichte ynterferinsje is, wurdt de AD-kwantisaasjeflater nei it gemiddeld meitsjen fan 10 mjittingen mei in oarder fan grutte fermindere! De resolúsje wurdt mei in oarder fan grutte ferbettere! De mjitnauwkeurigens wurdt ek mei in oarder fan grutte ferbettere!
De wichtichste fragen binne:
Is it itselde as de mjitten spanning oare wearden hat?
Lêzers kinne de oerienkomst oer ynterferinsje yn 'e twadde seksje folgje wolle, de ynterferinsje útdrukke mei in searje numerike wearden, de ynterferinsje superponearje op 'e mjitten spanning, en dan de mjitresultaten fan elk punt berekkenje neffens it draachprinsipe fan 'e AD-converter, en dan de gemiddelde wearde foar ferifikaasje berekkenje, salang't de ynterferinsjeamplitude de lêzing nei AD-kwantisaasje kin feroarje, en de samplingfrekwinsje heech genôch is (feroarings yn ynterferinsjeamplitude hawwe in oergongsproses, ynstee fan twa wearden fan posityf en negatyf), en de krektens moat ferbettere wurde!
It kin bewiisd wurde dat salang't de mjitten spanning net krekt in hiel getal is (it bestiet net yn 'e objektive wrâld), der in AD-kwantisaasjeflater wêze sil, nettsjinsteande hoe grut de AD-kwantisaasjeflater is, salang't de amplitude fan 'e ynterferinsje grutter is as de AD-kwantisaasjeflater of grutter as de minimale resolúsje fan AD, sil it feroarsaakje dat it mjitresultaat tusken twa neistlizzende wearden feroaret. Om't de ynterferinsje posityf en negatyf symmetrysk is, binne de grutte en kâns op ôfname en tanimming gelyk. Dêrom, as de werklike wearde tichter by hokker wearde leit, is de kâns grutter dat hokker wearde ferskynt, en sil it ticht by hokker wearde wêze nei it middeljen.
Dat is: de gemiddelde wearde fan meardere mjittingen (ynterferinsjegemiddelde wearde is nul) moat tichter by it mjitresultaat sûnder ynterferinsje lizze, dat is, it brûken fan it AC-ynterferinsjesignaal mei in gemiddelde wearde fan nul en it middeljen fan meardere mjittingen kin de lykweardige AD-kwantisearringsflaters ferminderje, de AD-mjitresolúsje ferbetterje en de mjitnauwkeurigens ferbetterje!
Pleatsingstiid: 13 july 2023
