Разработка методов и средств повышения точности частотно-цифровых измерительных устройств на принципах автоматизации процессов измерений
Диссертация
Современные специализированные АЦП обладают высокими точностными и эксплуатационными характеристиками, но представляют собой относительно дорогостоящие устройства, что в ряде случаев затрудняет возможность их применения. В данных условиях в достаточной степени перспективным выглядит подход, ориентированный на совместное применение в составе измерительных систем АЦП упрощенной конструкции… Читать ещё >
Содержание
- Список аббревиатур
- Глава 1. Обзор состояния проблемы, постановка задачи
- 1. 1. Механические методы и средства измерений линейных размеров
- 1. 2. Частотные измерительные преобразователи
- 1. 3. Цифровые устройства в метрологических исследованиях
- 1. 4. Измерительные системы на базе МПЭВМ
- Выводы по первой главе
- Глава 2. Методы и модели исследования
- 2. 1. Цифровое представление сигналов звукового диапазона
- 2. 2. Методы частотно-цифрового преобразования
- 2. 3. Методы построения градуировочных характеристик
- 2. 3. 1. Построение градуировочных характеристик методом наименьших квадратов
- 2. 3. 2. Особенности использования сплайнов для построения градуировочных характеристик
- 2. 3. 3. Методы конфлюентного анализа и робастные методы построения градуировочных характеристик
- 2. 4. Нормируемые метрологические характеристики цифровых СИ с СП
- Выводы по второй главе
- Глава 3. Реализация ЧЦСИ, экспериментальные исследования
- 3. 1. 1. Экспериментальное сравнение методов частотно-цифрового преобразования
- 3. 2. Исследование и коррекция случайной составляющей погрешности измерения частоты
- 3. 3. Исследование прогрессирующей составляющей погрешности измерения частоты
- 3. 4. Исследование систематической составляющей погрешности
- 3. 5. Алгоритм подбора рабочего диапазона ЧЦСИ
- 3. 6. Методы повышения точности ЧЦСИ
- Выводы по третьей главе
- Глава 4. Перспективы применения результатов исследования
- 4. 1. Структура и особенности применения частотно-цифрового средства измерения линейных размеров на базе СП и МПЭВМ
- 4. 2. Внедрение результатов работы в учебный процесс
- 4. 3. Перспективы внедрения результатов работы в промышленности
- Выводы по четвертой главе
Список литературы
- Кузнецов В.А., Ялунина Г. В. Метрология теоретические, прикладные и законодательные основы, Москва, 1998.
- Иванова В.Г. Интерференционны метод измерения радиусов кривизны поверхностей деталей малых размеров. «Измерительная техника» 1971, № 7.
- Шеметило Г. Ф. Прецезионные установочные кольца к приборам для измерения внутренних диаметров. «Измерительная техника» 1971, № 4.
- Скачко Ю.В., Коротков В. П., Использование информационно-энергетических критериев при исследовании струнных преобразователей «Измерительная техника», № 1, 1972, 0,6 п. л.
- Коротков В.П., Скачко Ю. В. Системы унифицированных частотных преобразователей для автоматизации различных физических величин. Сб. «Электронная техника» Вып. 5 сер. 12, 1971.
- Капырин В.В., Скачко Ю. В., Ларионов Ю. П. Исследование погрешности нелинейности цифровых устройств со струнными преобразователями. Электронная техника, сер. 8, 1974, вып. 2(20), с. 57−67.
- Цейтлин Я.М., Скачко Ю. В., Капырин В. В. Модифицированные струнные преобразователи для измерения геометрических величин. М.: Изд-во стандартов, 1989 — 264 с.
- Карцев Е.А., Коротков В. П. Унифицированные струнные измерительные преобразователи. М.: Машиностроение, 1981. -144 с.
- Иванов А.Г., Измерительные приборы в машиностроении. М.: Издательство стандартов, 1981 — 496 е., ил.
- Ю.Цейтлин Я. М. Упругие кинематические устройства. J1., Машиностроение, 1972.
- Иванов А.Г. Контроль измерительных средств в машиностроении. М., Машгиз, 1954.
- Скачко Ю.В., К.Э. Чистов, Т. В. Морозова и др. Измерительная головка. Авторское свидетельство N 144 237 011. Бюллет. изобрет., 1992, N46.
- Мирахмедов P.A., Скачко Ю. В., Неусыпин К. А., Чистов К. Э. и Строкова Ю.В., ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА, Авторское свидетельство СССР № 1 442 370, кл. В 23 О 15/00, 1987.
- М.Скачко Ю. В., Карамзин В. Е., Морозов Л. И. и Капырин В. В., СТРУННЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, Авторское свидетельство СССР № 379 836, кл. О 01 1 1/10,1973.
- Короткое В.П., Карцев Е. А. и Скачко Ю.В., УСТРОЙСТВО ДЛЯ • ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА, Авторское свидетельство СССР № 1 323 492/18−10, 1969.
- Короткое В. П, Скачко Ю. В, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, Авторское свидетельство СССР № 16Ш18/25−28,1973.
- Скачко Ю.В., Багинский А. Ю., Устройство информационно-измерительное цифровое со струнным преобразователем для измерений линейных размеров. ГОСТ 21 625–76, Авторское свидетельство СССР № 581 373, кл. С 01 18/00,1975.
- Скачко Ю.В., Капырин В. В., Тимофеев В. М. и Колотиев А.Г., ЧАСТОТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, Авторское свидетельство СССР № 676 864, кл. 0 01 В 17/04,1976.
- Айвазян С. А. Статистическое исследование зависимостей, М.: Металлургия, 1968.
- Иванов А.П., Шутов С. Л., Применение специализированного микропроцессора ТМ832 010 при проектировании средств телекоммуникаций и защиты информации, Учебное пособие.
- ГОСТ 26.201−80. Система КАМАК. Крейт и сменные блоки. Требования к конструкции и интерфейсу.
- ГОСТ 26.003−80. Система интерфейса для измерительных устройств с байт-последовательным, бит-параллельным обменом информации.
- ГОСТ 22 316–77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие требования к организации взаимодействия средств при построении систем.
- ГОСТ 22 317–77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие требования к комплексам нормируемых характеристик.
- ГОСТ 24 130–80. Средства агрегатные информационно-измерительных систем аналого-цифровые. Основные нормируемые характеристики.
- Балашов Е.П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы: Учеб. пособие/ Под ред. Смолова В. Б. М.: Радио и связь, 1981.- 328 с.
- Богуславский М.Г., Цейтлин Я. М. Приборы и методы точных измерений длины и углов. М., Изд-во стандартов, 1976.
- Волосов С. С, Марков Б. Н. Педь Е.И. Основы автоматизации измерений. М., Изд-во стандартов, 1974.
- Игнатьев Ю.П., Кузьминых Т. А., Рахмаюк Л. И. и др. Измерительно-вычислительный комплекс на базе ЭВМ «Электроника-60». Измерительная техника, 1983, № 11, с. 29.
- Кавалеров Г. И. Измерительно-вычислительные комплексы. -Приборы и системы управления, 1977, № 11, с. 23−27.
- Кавалеров Г. И., Мандельштам С. М. Введение в информационную теорию измерения. М.: Энергия, 1974, — 376 с.
- Карандеев К.Б. Измерительные информационные системы и автоматика.-Вестник АН СССР, 1961, № 10, с. 15−18.
- Коротков В.П., Скачко Ю. В., Применение цифровых устройств со струнными преобразователями для контроля геометрических параметров деталей радиоэлектронной аппаратуры. Сб. «Точность радиоэлектронной аппаратуры» Вып. 2, ДНТП, 1971.
- Левшина Е. С, Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи. JL: Энергоатомиздат, 1983. -о 320 с.
- Михайлов Е.В. Помехозащищенность информационно-измерительных систем. М.: Энергия, 1975.-104 с.
- Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств. Л.: Энергия, 1968. — 248 с.
- Новопашенный Г. Н. Информационно-измерительные системы. -М.: Высшая школа, 1977. 208 с.
- Новоселов О. Н., Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем/ Под ред. А. В. Фремке.-М.: Машиностроение, 1980.- 280 с.
- Апенко М. И., Араев И. П., Афанасьев В. А. и др. Оптические приборы в машиностроении. Справочник/М., Машиностроение, 1974.
- Персии С. М. Основы теории и проектирования автоматических измерительных систем.- Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 320 с.
- Рабинович А. Н. Приборы и системы автоматического контроля размеров деталей машин. Киев, Техника, 1970.
- Рабинович В. И., Цапенко М. П. Информационные характеристики средств измерения и контроля. М.: Энергия, 1968.-96 с.
- Темников Ф. Е., Афонин В. А., Дмитриев В. И. Теоретические основы информационной техники: Учебн. пособие для вузов. 2-е изд. — М.: Энергия, 1979. — 512 с.
- Хазанов Б. И. Интерфейсы измерительных систем.-М.: Энергия, 1979. 120 с.
- Цапенко М.П., Измерительные информационные системы: структуры и алгоритмы, систематическое проектирование. М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Цейтлин Я. М. Структурно-функциональная модель измерений геометрических величин. Измерительная техника, 1984, № 11, с. 31−34.
- Лядов М., Звуковая карта Creative Sound Blaster Audigy Platinum EX, Albion Group, 2001.
- Долин Г., Звуковые карты. Основные параметры, Компьютерная Столица (http://www.stolica.ru), 2002.
- Рабинер JL, Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
- Медведев С.Ю., Преобразование Фурье и классический цифровой спектральный анализ.
- Ликник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений, М.: Физматгиз, 1958.
- Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями, М-: ИИЛ 1965.
- Долинсний Е, Ф. Обработка данных измерений, 2-е изд., М.: Изд-во:стандартов, 1973.
- Жданов Н. Г., Курепин М. Г., Мельников Е. К. Обработка измерительной информации при подготовке измерительного преобразователя к эксплуатации. Метрология, 1975, № 8.31.
- Лукин Г. П., Розенберг В. Я. Об оценки погрешности ¿-пределения зависимостей между величинами. Измерительная техника, 1976, № 9.
- Семенов Л. А., Сирая Т. Н., Методы построения градуировочных характеристик средств измерении, Издательство стандартов, Москва, 1986.
- Алексеев В. Я., Карапаев Ф. М., Кудряшова Ж. Ф. Оценка измеряемой величины по результатам измерений с различными систематическими погрешностями. — Метрология, 1978, № 1.
- Гитис Э. И., Пискулов Е. А. Аналого-цифровые преобразователи. Учебное пособие для вузов. М.: Эаергоиздат, 1981. — 360 с.
- Гитис Э. И., Маркус Г. В. Методы уменьшения систематических погрешностей в преобразователях напряжения в код. «Автометрия», 1968, № 2.
- Гольдберг Л.М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н., Цифровая обработка сигналов.- М.: Радио и связь, 1990.
- ГОСТ 8.009−72. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
- ГОСТ 8.326−79. Метрологическое обеспечение разработки, изготовления и эксплуатации нестандартизованных средств измерений. Основные положения.
- ГОСТ 8.437−81. Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения.
- ГОСТ 8.438−81. Системы информационно-измерительные. Поверка. Общие положения.
- Губанова Т. Н., Шуплякова Р. М. Современные методы и средства обеспечения единства измерений информационно-измерительных систем. Обзорная информация. ТС-5.-М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1980, вып. 4. 44 с.
- Дунин-Барковский И. В., Смирнов Н. В., Теория вероятностей и математическая статистика в технике (общая часть), Гостехиздат, 1955.
- Ефимов В. М. Квантование по времени при измерении и контроле.- М.: Энергия, 1969.- 87 с.
- Ефимов В. М. Ошибки квантования по уровню при цифровых измерениях. «Автометрия», 1967, № 6.72.3емельман М. А., Точный аналого-цифровой преобразователь на грубых элементах, «Измерительная техника», № 9, 1964.
- Кнюпфер А. П. Статические погрешности аналого-цифровых преобразователей. «Измерительная техника», 1967, № 8.
- Кэнуй М. Г. Быстрые статистические вычисления, М.: Статистика, 1970.
- Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. -М.: Мир, 1990.
- Мячев А. А. Системы ввода-вывода ЭВМ.-М.: Энергоатомиздат, 1983.- 168 с.
- Новицкий П.В., Кнорринг В. Г., Гутников B.C., Цифровые приборы с частотными датчиками. «Энергия», 1970.
- Ньюмен У., Спрулл Р. Основы интерактивной машинной графики: Пер. с англ./ Под ред. В. А. Львова. М.: Мир, 1976.- 574 с.
- ГОСТ 8.207−75 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений, М.: Изд-во стандартов, 1981.
- Семенов Л. А., Сирая Т. Н., Шепета А. Е. Робастные методы построения функциональных зависимостей по экспериментальным данным Тезисы докладов 8-й конференции по проблеме избыточности в информационных системах, Л., 1983.
- Скачко Ю.В. Метрологические характеристики средств измерений. Учебное пособие.МИЭМ.:РИО, 1991.
- Скачко Ю.В.. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Мет. указания к лаб.работе.МИЭМ.:РИО, 1988.
- Скачко Ю.В. Основы метрологии и измерительной техники. Учебное пособие. МИЭМ.:РЖ), 1990.
- Темников Ф. Е., Титов Е. А. Развитие информационно-измерительных систем, работающих на принципе развертывающего преобразования. Измерения. Контроль. Автоматизация, № 3−4, 1980, с. 48−54.
- Харкевич А. А. Спектры и анализ.-В кн.: Линейные и нелинейные системы, т. 2. М.: Наука, 1973.- 566 с.
- Цыпкин Я. 3. Оценка влияния квантования по уровню на процессы в цифровых автоматических системах. <Автоматика и телемеханика>, 1960, № 3.
- Шахгельдян К. И., Исследование методов алгоритмов цифровой обработки акустических сигналов при построении информационно-измерительных систем : Дис. канд. техн. наук: 05.13.15.
- Шеннон К. Работы по теории информации кибернетики. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. — 830 с.
- Шмаков Э. М. Анализ основных методов автоматизации проектирования средств измерений. Измерение. Контроль. Автоматизация, 1980, № 3,4, с. 30−34.
- Эйдинов В. Я- Измерение углов в машиностроении. М., Стандартгиз, 1953.
- Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.-Л.: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1980.- 248 с.
- Долгов В. А., Касаткин А. С, Сретенский В. Н. Радиоэлектронные автоматические системы контроля (системный анализ и методыреализации)/ Под ред. В. Н. Сретенского. М.: Советское радио, 1978.-384 с.
- Дубов Б. С. Особенности метрологической аттестации нестандартизованных средств измерений. М.: Машиностроение, 1979.-40 с.
- Земельман М. А. Определение оптимальных параметров системы автоматической коррекции погрешностей развертывающего аналого-цифрового преобразователя. «Измерительная техника», 1966, № 6.
- Земельман М. А., Кнюпфер А. П., Куликов В. А. Определение статистических характеристик измеряемых величин при малых дисперсиях по выходным сигналам аналого-цифровых преобразователей. «Автометрия», 1966, № 2.
- Новицкий П. В., Зограф И. А., Оценка погрешностей результатов измерений, JI. :Энергоатомиздат :Ленингр. отд-ние, 1991.
- Смоляк С. А., Титаренко Б. П. Устойчивые методы оценивания, М.: Статистика, 1981.
- Alan Watt and Mark Watt, Advanced Animation and Rendering Techniques, (New York: Addison-Wesley, 1992).
- Daniel N. Rockmore, «The FFT an algorithm the whole family can use», Comput. Sci. Eng. 2 (1), 60 (2000). Special issue on «top ten» algorithms of the century.
- James Foley, Andries van Dam, et al., Computer Graphics: Principles and Practice, (Reading, Massachusetts- Addison-Wesley, 1996).
- James W. Cooley and John W. Tukey, «An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series,» Math. Comput. 19, 297−301 (1965).
- James W. Cooley, Peter A. W. Lewis, and Peter D. Welch, «Historical notes on the fast Fourier transform,» IEEE Trans, on Audio and Electroacoustics 15 (2), 76−79 (1967).
- W. M. Gentleman and G. Sande, «Fast Fourier transforms-for fun and profit,» Proc. AFIPS 29,563−578 (1966).