1.Parametry charaktery-zujące przyrządy pomia-rowe: nazwa - rodzaj wielkości mierzonej, zasada lub metoda pomiaru; klasa niedokładności - np. dla pomiarów parametrów elektrycznych ciąg klas jest znormalizowany: 0.1; 0.25; 0.4 [%]; błędy dodatkowe - gdy stosujemy przyrządy w warunkach odmiennych od warunków odniesienia; własność dynamiczna - zdolność przyrządu do pomiaru wielkości zmieniającej się w czasie; niezawodność - prawdopodobieństwo bezbłędnego wykonania określonego pomiaru; rezystancja wejściowa - charakteryzuje oddziaływanie przyrządu na źródło wielkości mierzonej; zakres pomiarowy - scharakteryzowany przez kres dolny i górny zbioru;
2. ELEMENTARNY STOPIEŃ PRZETWARZANIA:
Jest to element przyrządu przetwarzania sygnałów. Mogą być połączone w układ otwarty lub zamknięty. Układ otwarty to układ gdzie dane elementy połączone są szeregowo(k=k1*k2*…*kn) lub równolegle(k=k1+k2+…+kn). W układzie zamkniętym elementy tworzą obwód ze sprzężeniem zwrotnym.
3. NARZĘDZIA POMIAROWE, WZORCE:
Istnieje 7 wzorców SI podstawowych: 1.masa, długość, czas, temperatura, jasność, ilość materii, natężenie prądu. W dalszym ciągu z 7 podstawowych wzorców tworzy się inne wzorce które są wynikiem kombinacji wzorców podstawowych. 2 wzorcem dla przyrządu może być wzorzec którego 2l jest co najmniej o dwa rzędy wielkości mniejsze od przyrządu czyli np. dla suwmiarki o dokładności 0.1 wzorcem może być płytka wzorcowa o dokładności 0.001. 3 proces wzorcowania jest to określenie 21 w procesie konstruowania przyrządu. Wzorce jednostek miar powinny spełniać następujące warunki: 1. Niezmienność w czasie, 2.Latwosc odtwarzania 3.Latwosc stosowania 4.Największa dokładność odczytu. Parametrami wzorca są: 1. Nominalna miara wzorca w0; 2 Niedokładność miary wzorca A0 3. Okres zachowania niedokładności miary wzorca; 4 Warunki, w których miara i niedokładność są zachowane (dotyczy to użytkownika i przechowy-wania). Wielkość x można uznać za wzorzec o wartości: w = w0 +/- A0 ; W0 - składnik stały, A0>= | f(t) | - skł. zmieniający swą wartość w czasie, przy czym wartość A0 jest stała.
4. PROCES IDENTYFIKACJI : to zbiór czynności , który prowadzi do zdefiniowania struktury. Identyfikacja pełna - identyfikuje Się parametry niezbędne do sformułowania modelu matematycznego.
5. Cechy metrologiczne przyrządów pomiarowych:
wskaźniki ograniczające miarę - przy cyfrowych to cyfry; wskaźnikami mogą być linie, kreski; skala - podziałki; działka elementarna - odległość na skali pomiędzy kolejnymi wskazami; wartość działki elementarnej - zmiana wielkości mierzonej, która powoduje zmianę wskazań przyrządów o jedną działkę elementarną; obszar mierniczy podziałki - zakres wielkości od min do max, którą jesteśmy w stanie pomierzyć wykorzystując podziałkę; obszar mierniczy narzędzia - od min do max, którą możemy pomierzyć za pomocą przyrządu pomiarowego; czułość przyrządu - zmiana wielkości mierzonej, która powoduje dostrzegalną zmianę wskazań przyrządu; dokładność przyrządu - taka zmiana wartości mierzonej, powodująca zmianę wskazań przyrządów możliwa do określenia; przełożenie wskazań - stosunek wartości do wielkości działki elementarnej; błąd wskazań przyrządu - różnica między wskazaniem przyrządu a wartością poprawną;
6. Cechy przetworników dynamicznych:
wartość sygnału y zależy wyłącznie od zmiany wielkości x; funkcja przetwarzania powinna być jednoznaczna w całym zakresie pomiarowym i niezależna od czasu; pochodna dy/dx powinna mieć określoną wartość i być niezależna od x; przetwornik na wyjściu powinien zapewniać dogodną postać energii (najlepiej elektryczną); w przetworniku poziom szumów powinien w stosunku do sygnału mierzonego mieć małą wartość; przetwornik powinien posiadać małe oddziaływanie na wielkość mierzoną; powinien posiadać znane przesunięcie fazowe lub powinien go nie mieć;
7. przetwarzanie statyczne oraz dynamiczne: Przetwarzanie statyczne to takie gdy zbiór wielkości mierzonej zamieniony zostaje na jedna wartość. Tych wartości może być tyle ile razy został wykonany proces zamiany.
Przetworzenie dynamiczne to takie gdy zbiór wielkości mierzonych został przetworzony w całości na zbiór wielkości pomierzonych. Zbiór wielkości pomierzonych został uporządkowany według zmiennej niezależnej jaką jest czas. Przetworzenie statyczne jest szczególnym przypadkiem przetworzenia dynamicznego.
8. WPŁYW PRZYRZĄDU NA WARTOŚĆ MIERZONĄ: Przyrząd (przetwornik do przetwarzania dyn.) nie może wpływać na wartość mierzoną, ponieważ musi posiadać następujące cechy: Wartość sygnału pomierzonego powinna być zależna tylko i wyłącznie od wartości sygnału mierzonego; Małe oddziaływanie przyrządu na wielkość mierzoną. Ta cecha jest jedną z wymaganych cech przetworników do przetwarzania dynamicznego. Jeżeli już wpływa to powinien w sposób niewielki, albo dający się jednoznacznie określić, co do wielkości
9. Zależność między 3 dziedzinami sygnału:
ω A: jeżeli znamy gęstość widmową mocy, która powstała z funkcji korelacji k(τ) to możemy wyznaczyć moment I rzędu E(x); ω t: mając gęstość widmową mocy SY(ω) możemy przejść do funkcji autokorelacji cov(τ) przez odwrotną trans. Fouriera F-1 ; t ω: poprzez trans. Fouriera F lub szybką trans. Fouriera FFT; t A: dla τ = 0 z funkcji korelacji k(τ) wyznaczam wartość średniej kwadratowej y2 albo wartość wariancji δ2; A t: stosuje się generator liczb losowych na podstawie którego wyznacza się funkcję korelacji k(τ); A ω: przez analizę rozkładu gęstości prawdopodob. P(A);
10. FUNCKJE W DZIEDZINIE CZASU:
Są to funkcje realizacji i autokorelacji. Funkcja realizacji to podstawowy sygnał losowy zależny od czasu, który musi posiadać własności stacjonarności w szerszym sensie i być globalnie ergodyczny! Funkcja autokorelacji , którą wyznacza się przy założeniu momentu I rzędu = 0!
11. Zależność między wejściem a wyjściem:
przetwarzanie statyczne: y=k*x; 2.przetwarzanie dynamiczne: na wejściu sygnał zdeterminowany: w dziedzinie amplitudy mocy: y(s)=k(s)*x(s); w dziedzinie częstotliwości: y(jω)= k(jω)*x(jω); na wejściu sygnał losowy: SY(jω)=|k(jω)|2*SX(jω); SX(jω) - gęstość widmowa na wejściu, SY(jω) - na wyjściu;
12. Pomiar:
x - zbiór wielkości mierzonych - nieuporządkowany
y - zbiór wielkości pomierzonych - uporządkowany wg wartości lub innych elementów
Jest to czynność pobrania ze zbioru x wielkości xi i przyporządkowania do uporządkowanego zbioru y: yi ≤ xi ≤ yi+1
Niedokładność pomiaru wynika z nierówności: yi+1 - yi = 2ε > 0 - jego wartość jest symetrycznie rozłożona po dwóch stronach osi symetrii rozkładu prawdopodobieństwa błędu
13.GLOBALNIE ERGODYCZNE I STACJONARNE W SZERSZYM SENSIE:
stacjonarny w szerszym sensie: Proces stochastyczny jest stacjonarny w szerszym sensie jeżeli jest taka wartość Ex(t), i funkcja korelacyjna Kx(t1,t2), że Ex(t) = const i Kx(t1,t2) = Kx(t1-t2) = Kx(tał), gdzie tał=t1-t2! globalnie ergodyczny: proces globalnie ergodyczny to taki proces stochastyczny w którym wartość średnia i funkcja korelacji to średnie wartości zbiorów! czyli Ex(i) = Ex, Kx(tał,i)=Kx(tał);