Wyznaczanie współczynników algorytmu korekcji "w ciemno" błędu dynamicznego toru pomiarowego - badania symulacyjne

W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych mających na celu sprawdzenie dokładności metody wyznaczania wartości współczynników wykorzystywanych przez algorytm korekcji "w ciemno" błędu dynamicznego powodowanego przez analogową część toru pomiarowego. Do badań przyjęto system pomiarowy złożony z dwóch równoległych inercyjnych przetworników pierwszego rzędu o różnych stałych czasu. Obydwa przetworniki mierzą ten sam sygnał i wprowadzają różne błędy dynamiczne. W trakcie badań symulacyjnych wykorzystano sygnał sinusoidalny. Sygnały wyjściowe tych przetworników są rejestrowane i przy pomocy metod numerycznych wyznaczane sa ich pochodne. Wartosci chwilowe tych sygnałów stanowią podstawę do utworzenia algebraicznego układu równań, którego rozwiązaniem są poszukiwane stałe czasu analogowych przetworników. Dokładność numerycznego rozwiązania tego układu równań zależy istotnie od jego wskaźnika uwarunkowania. Przedstawiono w postaci graficznej charakterystyki określające zależność tego wskaźnika od parametrów analogowej części systemu oraz momentów pobierania próbek rejestrowanego sygnału. Charakterystyki te są niezależne od częstotliwości mierzonego sygnału. Określono najkorzystniejsze momenty pobierania probek ze względu na dokładność identyfikacji stałych czasu obwodów wejściowych. Oszacowano dokładność identyfikacji w zależności od wskaźnika uwarunkowania układu równań algebraicznych. Zaproponowano algorytm pracy "w ciemno" umożliwiający identyfikację właściwości dynamicznych obwodów wejściowych toru pomiarowego bez stosowania specjalnych sygnałów testowych. Do realizacji tego celu wystarczający jest sam mierzony sygnał.

---

The evaluation method of the coefficients used by the "blind" dynamic error correction algorithm has been presented in the paper. The measurement system consists of two parallel analog circuits which measure the same input signal. The output signals of the analog transducers are sampled and registered. The first order inertial transducers of different time constant have been used for simulations. The sinusoidal input signal has been applied. The first derivatives of these two signals are evaluated using DSP algorithm. These signals are used to create an algebraical set of equation at each sampling moment. The accuracy of the transducer time constants identification strongly depends on the matrix condition number of the set of equations. The dependence of the condition number on the analog circuits time constants and sampling moments have been presented. The optimal sampling moments with respect to the identification precision have been pointed. The condition number is not dependent on the input signal frequency. An algorithm of selection optimal sampling moments has been recommend. The proposed method of dynamic features identification of the analog part of the measurement system needs no special input signals. The measured signal is sufficient for this task.