Błędy i niepewności danych w systemie pomiarowo-sterującym PROMOCJA!

Rozwój technologii informacyjnych spowodował, że współcześnie narzędzia służące do pozyskiwania, przetwarzania, przesyłania i przechowywania informacji organizowane są w różnego rodzaju systemy. Duża szybkość działania systemu powoduje, że człowiek nie ma możliwości bieżącego uczestniczenia w realizacji zadań przez system. Jest przede wszystkim odbiorcą usług dostarczanych przez system, może także być jego nadzorcą czyli wpływać na sposób wykonywania zadań przez system, natomiast nie może być jego aktywnym elementem.
Wymieniona cecha ma szczególne znaczenie w przypadku systemów pomiarowo-sterujących, służących do pozyskiwania informacji o obiekcie, a zarazem zdolnych do oddziaływania   na   jego   stan.   Działania   systemu   polegają   na   pomiarze   sygnałów charakteryzujących obiekt oraz  sterowaniu nim na podstawie  uzyskiwanych  wyników pomiaru.  Dane  pomiarowe  mogą być  użyteczne  pod  warunkiem,  że  znana jest  ich niedokładność.   W   technice   pomiarowej   powszechnie   stosowane   jest   podejście,   że niedokładność pomiarów jest określana przez osobę realizującą eksperyment pomiarowy. Jest to możliwe w warunkach laboratoryjnych,  kiedy to eksperymentator narzuca warunki realizacji pomiarów i ocenia wpływ dających się określić czynników na niedokładność uzyskiwanych wyników. Natomiast w warunkach przemysłowych pomiary są realizowane w sposób ciągły przez długie odcinki czasu, co powoduje że liczba wyników jest duża. Ponadto, zmieniają się warunki pomiarów, a proces przetwarzania ich wyników jest złożony i wieloetapowy. To wszystko powoduje, że człowiek nie tylko nie może brać udziału w realizacji pomiarów, ale również nie jest w stanie uczestniczyć w ocenianiu niedokładności dostarczanych przez system danych. Zadanie to musi spełniać sam system, konstruktor jedynie w fazie budowy  systemu może  opracować  stosowne  procedury,  pozwalające systemowi na samoocenę realizowanych przez niego pomiarów.
Ocena niedokładności wyników dostarczanych przez system jest zagadnieniem bardzo złożonym, w związku z czym często dochodzi do sytuacji, w której konstruktorzy bardzo pobieżnie traktują to zagadnienie przyjmując, że dobór urządzeń pomiarowych, z uwzględnieniem ich parametrów podawanych przez producentów zapewni wymaganą jakość pomiarów.

SPIS TREŚCI

WSTĘP    
WYKAZ PODSTAWOWYCH OZNACZEŃ    

1. SYSTEM POMIAROWO-STERUJĄCY    
1.1.    Struktura i organizacja systemu    
1.2.    Przetwarzanie pomiarowe w systemie    

2. PRZETWARZANIE ANALOGOWO-CYFROWE    
2.1.    Próbkowanie i kwantowanie w procesie przetwarzania analogowo-cyfrowego    
2.2.    Kwantowanie próbki sygnału    
2.2.1.    Kwantowanie jako proces pomiaru    
2.2.2.    Właściwości błędu kwantowania    
2.2.3.    Błąd wzorca o strukturze kwantowej    
2.2.4.    Wpływ adiustacji na błąd wzorca    
2.2.5.    Kwantowanie sygnału z szumem    
2.3.    Kwantowanie odcinka czasu    
2.4.    Różnicowy pomiar odcinka czasu    
2.5.    Przetwornik A/C typu Sigma-Delta    
2.5.1.    Pojedynczy pomiar przetwornikiem Sigma-Delta    
2.5.2.    Pomiar wielokrotny    
2.6.    Rezystancyjny przetwornik Sigma-Delta    
2.7.    Przetwornik wielkości na czas lub częstotliwość    
2.8.    Próbkowanie i kwantowanie częstotliwości zdarzeń    
2.9.    Podsumowanie    

3.    ALGORYTMICZNE PRZETWARZANIE DANYCH POMIAROWYCH
3.1.    Ogólne właściwości algorytmów    
3.1.1.    Rodzaje algorytmów przetwarzania    
3.1.2.    Wyznaczanie współczynników algorytmu    
3.1.3.    Algorytm jako przetwornik pomiarowy    
3.2.    Model błędu algorytmu liniowego    
3.2.1.    Ogólna postać modelu błędu    
3.2.2.    Model błędu przykładowego algorytmu liniowego    
3.3.    Wariancja sumy błędów opisywanych deterministycznie    
3.3.1.    Wariancja sumy błędów dynamicznych    
3.3.2.    Wariancja sumy błędów statycznych    
3.4.    Błąd powodowany niedokładnością współczynników algorytmu    
3.5.    Propagacja błędów przez algorytmy multiplikatywne    
3.6.    Błędy własne pełnookresowego algorytmu multiplikatywnego    
3.7.    Podsumowanie    

4.    PRZETWARZANIE PRÓBKUJĄCE W SYSTEMIE    
4.1.    Ogólny opis przetwornika próbkującego    
4.1.1.    Podstawowe właściwości przetwornika próbkującego    
4.1.2.    Odtwarzanie w systemie    
4.1.3.    Dekompozycja w procesie odtwarzania    
4.1.4.    Tor pomiarowy przetwornika próbkującego    
4.2.    Odtwarzanie w przetworniku próbkującym    
4.2.1.    Schemat procesu odtwarzania    
4.2.2.    Odtwarzanie wstępne    
4.2.3.    Odtwarzanie statyczne sygnału czujnika    
4.2.4.    Odtwarzanie dynamiczne sygnału czujnika    
4.3.    Analiza błędów przetwornika próbkującego    
4.3.1.    Procedura wyznaczania błędów oceny końcowej    
4.3.2.    Czujnik    
4.3.3.    Karta pomiarowa    
4.3.4.    Wyznaczanie błędów na wyjściu karty pomiarowej    
4.3.5.    Propagacja błędów przez algorytmy odtwarzania    
4.3.6.     Dobór okresu próbkowania sygnału    
4.4.    Wyznaczanie błędów na wyjściu przetwornika próbkującego    
4.4.1.    Ogólne zasady tworzenia budżetu błędów    
4.4.2.    Właściwości przykładowego przetwornika próbkującego    
4.4.3.    Błędy na wyjściu karty pomiarowej    
4.4.4.    Propagacja błędów przez algorytmy odtwarzania    
4.4.5.    Budżet błędów przetwornika    
4.5.    Podsumowanie    

5. BŁĘDY POWODOWANE OPÓŹNIENIAMI W SYSTEMIE    
5.1.    Powstawanie opóźnień w systemie    
5.2.    Opóźnienia w dostępie do zasobów przy rywalizacji dwóch zadań ....
5.3.    Opóźnienia losowe przy kaskadowym korzystaniu z zasobów    
5.4.    Opóźnienia w korzystaniu z zasobów dla zadań w liczbie większej niż 2
5.5.    Błędy powodowane opóźnieniami    
5.5.1.    Definicja błędu powodowanego opóźnieniem    
5.5.2.    Wpływ opóźnień na niedokładność przetwornika próbkującego...
5.6.    Współzależność błędów powodowanych opóźnieniami    
5.7.    Podsumowanie    

6. NIEPEWNOŚĆ WYNIKU POMIARU W SYSTEMIE    
6.1.    Definicja niepewności    
6.1.1.    Przedziałowa interpretacja wyniku pomiaru    
6.1.2.    Niepewność jako parametr zbioru wartości błędu    
6.2.    Składanie przedziałów niepewności    
6.3.    Niepewność wyniku przetwarzania próbkującego    
6.3.1.    Budżet niepewności na wyjściu przetwornika próbkującego    
6.3.2.    Obliczanie niepewności całkowitej    
6.4.    Podsumowanie    

BIBLIOGRAFIA    
DODATEK. PROGRAMY EKSPERYMENTÓW    
Dl. Programy rozdziału 2    
D2. Programy rozdziału 3    
D3. Programy rozdziału 4    
D4. Programy rozdziału 5
D5. Programy rozdziału 6
SKOROWIDZ