Масштабирование и линеаризация

Собранные значения входного измерительного сигнала во избежание недоразумений и ошибок должны быть пересчитаны в соответствующие инженерные единицы измерения. Преобразование от внутреннего представления у к инженерным единицам z обычно можно произвести с помощью простой линейной зависимости

z = k₁+ k₂

где k₁+ k₂ константы.

Другие операции обработки данных

Усреднение

Влияние ошибок измерений можно уменьшить с помощью простого усреднен Например, АЦП может быть запрограммирован для выборки сигнала в 10 раз быстрее, чем необходимо, и тогда грубое значение можно получить как среднее за 10 интервалов выборки. Дополнительно можно отбросить одно-два значения, не укладывающихся в общую тенденцию изменения данных за период усреднения, •

Калибровка и компенсация дрейфа

Значения входного измерительного сигнала часто нуждаются в компенсации дрейфа или погрешностей калибровки датчиков или электронных устройств. Для этой цели входные усилители и АЦП должны тестироваться и, при необходимости проходить калибровку с помощью известного и точного эталона напряжения.

Программное обеспечение для анализа данных

Программ для анализа и фильтрации данных очень много. Одними из наиболее широко используемых в академической и научной среде пакетов является MATLAB. MATLAB — это инженерный пакет для обработки и визуального преставления, который объединяет в общую среду процедуры численного анализа, матричных вычислений, обработки сигналов и графического представления данных

Структура данных для обработки измерений

Каждый входной измеренный сигнал связан с определенным набором параметров; которые используются программами ввода и обработки данных. Наиболее важные параметры, используемые в обработке измерений:

- указатели на данные измерений;

- адрес входного порта измеренной информации;

- интервал выборки;

- коэффициенты пересчета сигнала (масштабы);

- параметры датчика;

- пороговые значения для физического процесса (полоса гистерезиса с первым и вторым сигнальными пределами);

- допустимая скорость изменения;

- параметры фильтра;

- результат измерений до и после обработки;

- логические переменные, управляющие подключением тех или иных процедур, например, линеаризации, пересчета входных данных, фильтрации, обработка нештатных ситуаций.

Вопросы для самопроверки

1. Зачем используют линеаризацию данных?

2. Какие операции включает первичная обработка данных?

3. Какие методы можно использовать для проверки на достоверность данных?

Литература

1. Густав Олссон, Джангуидо Пиани. Цифровые системы автоматизации и управлении.—СПб.: Невский Диалект, 2001.—557 с.

2. Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем., ФизматГИЗ, М.: 968 с.

3. Теория систем автоматического управления/ В.А.Бессекерский, Е.П.Попов.– 4-е, перераб. и доп.–СПб, "Профессия", 2003. – 752 с.

4. Файнштейн В.Г, Файнштейн Є.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами. – М.: Энергоатомиздат, 1986.– 240 с.: ил.

5. Козаченко В.Ф. Микроконтроллеры: руководство по применению 16-ти разрядных микроконтроллеров Intel MCS-196/296 во встроенных системах управления.—М.: Издательство ЭКОМ, 1997.—668 с.

6. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов.—СПб.: БХВ, 2001.—464 с.

7. Гультяев А.К. Mathlab 5.3. Имитационное моделирование в средеWindows: Практическое пособие. – СПб.: Корона принт,. – 400 с.