DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER

Prezentacja na temat: "DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER"— Zapis prezentacji:

1 DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER
Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

2 Pomiary cyfrowe Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

3 Technika cyfrowa Współczesne urządzenia pomiarowe są w większości przystosowane do współpracy z komputerem. Informacja o interesującym w danym pomiarze zjawisku, uzyskana w komórce pomiarowej przekształcona w elektryczny sygnał dyskretny. Bezpośrednia informacja z komórki pomiarowej może być prostą funkcją zjawiska np. pomiar temperatury. Pomiar temperatury przykład pomiaru zjawiska w którym zmiany zachodzą w stosunkowo długim czasie pomiar prawie statyczny Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

4 - dla określonego przedziału temperatury → funkcja liniowa
Technika cyfrowa Temperatura komórki pomiarowej Tanal rejestrowana za pomocą termopary jest ciągłą funkcją napięcia V(Tanal) - dla określonego przedziału temperatury → funkcja liniowa Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

5 - zamieniona na informację dyskretną V(Tcyfr)
Technika cyfrowa Temperatura komórki pomiarowej Tanal rejestrowana za pomocą termopary jest ciągłą funkcją napięcia V(Tanal) uzyskana informacja: - zamieniona na informację dyskretną V(Tcyfr) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

6 - obrabiana w torze cyfrowym TC
Technika cyfrowa Temperatura komórki pomiarowej Tanal rejestrowana za pomocą termopary jest ciągłą funkcją napięcia V(Tanal) uzyskana informacja: - obrabiana w torze cyfrowym TC Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

7 temperatura podana cyfrowo w określonej skali
Technika cyfrowa Temperatura komórki pomiarowej Tanal rejestrowana za pomocą termopary jest ciągłą funkcją napięcia V(Tanal) na wyjściu : temperatura podana cyfrowo w określonej skali Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

8 rzetelność wyniku zależy od:
Technika cyfrowa Temperatura komórki pomiarowej Tanal rejestrowana za pomocą termopary jest ciągłą funkcją napięcia V(Tanal) rzetelność wyniku zależy od: jakości przetworzenia A/C jakości określenia zależności V(T) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

9 impulsowa odpowiedź układu:
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie impulsowa odpowiedź układu: - rejestrowana przez detektor impulsowy Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

10 impulsowa odpowiedź układu:
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie impulsowa odpowiedź układu: - przekształcona na szereg próbek Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

11 impulsowa odpowiedź układu:
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie impulsowa odpowiedź układu: - analizowana amplitudowo Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

12 impulsowa odpowiedź układu:
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie impulsowa odpowiedź układu: - obrabiana w torze cyfrowym (często stosowana analiza Fouriera) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

13 - po zastosowaniu algorytmów
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie na wyjściu układu: - po zastosowaniu algorytmów Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

14 - informacja cyfrowa Xcyfr o badanym zjawisku
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie na wyjściu układu: - informacja cyfrowa Xcyfr o badanym zjawisku Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

15 rzetelność wyniku zależy od:
Technika cyfrowa Pomiary impulsowe rejestracja odpowiedzi układu X na impulsowe pobudzenie rzetelność wyniku zależy od: jakości obróbki cyfrowej jakości algorytmu Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

16 Analizator amplitudy WE okno (DA) t WY t
Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

17 Dyskryminator amplitudy
WE poziom dyskryminacji t WY t Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

18 Cyfrowe metody pomiarowe wykorzystują algebrę dwuelementową Boole’a
Technika cyfrowa Informacja wejściowa Cyfrowe metody pomiarowe wykorzystują algebrę dwuelementową Boole’a Informacja uzyskiwana w komórce pomiarowej musi być przetworzona na informację cyfrową Informacja uzyskiwana w komórce pomiarowej za pomocą odpowiednich filtrów może być pozbawiona informacji nie istotnych dla danego zagadnienia (tła) Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

19 Przekształcenie Laplace’a
Do opisu przenoszenia sygnału przez układy impulsowe stosuje się różne procedury matematyczne często rachunek operatorowy i przekształcenie Laplace’a Przekształcenie Laplace’a prosty sposób rozwiązywania równań różniczkowych opisujących zjawiska zachodzące w układach impulsowych Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

20 Przekształcenie Laplace’a
Przekształcenie Laplace'a przekształca określoną klasę funkcji rzeczywistych f(t) w funkcje zespolone F(s): F(s) - transformata Laplace’a; s – zmienna zespolona Odwrotne przekształcenie Laplace'a L-1 przekształca transformatę F(s) w funkcję f(t): symbol (=) oznacza "w zasadziem równe zawsze" - transformata Laplace'a istnieje jedynie dla określonego przedziału wartości s Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

21 - czwórnik - układ zastępczy gdy WE i WY jest dwuelementowe
- układem zastępczym stosowanym w teorii układów elektrycznych jest układ złożony z wejścia WE i wyjścia WY - funkcja przenoszenia F - związek pomiędzy sygnałem wejściowym x(t) i wyjściowej y(t) - czwórnik - układ zastępczy gdy WE i WY jest dwuelementowe Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

22 - czwórnik charakteryzuje macierz
- czwórnik transformuje wejściowe napięcie U1 i prąd I1 na wyjściowe napięcie U2 i prąd I2: współczynniki Aij są operatorami - czwórnik charakteryzuje macierz Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

23 - podobnie macierze dla czwórników z większą liczbą elementów
- dla czwórnika zawierającego dwie zawady postać macierzy zależy od połączenia: SR (szeregowo-równoległe) RS (równoległo-szeregowe) SS (szeregowo-szeregowe) RS (równoległo-równoległe)  - podobnie macierze dla czwórników z większą liczbą elementów Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

24 Czwórnik Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

25 Układ idealny (UI) układ, którego parametry są niezmienne w czasie
Układ  zespół elementów, zawarty pomiędzy wejściem WE (punktem działania przyczyny pobudzającej układ) i wyjściem WY (punktem odpowiedzi układu) Układ idealny (UI) układ, którego parametry są niezmienne w czasie Charakterystyki częstościowe UI  addytywne i jednorodne Odpowiedź UI na sumę sygnałów wejściowych suma odpowiedzi na każdy sygnał wejściowy przyłożony oddzielnie Odpowiedź UI na sumę sygnałów wejściowych  suma odpowiedzi na każdy sygnał wejściowy przyłożony oddzielnie Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

26 Układ liniowy Układ liniowy  układ, w którym związek pomiędzy sygnałem wejściowym x(t) a sygnałem wyjściowym y(t) (odpowiedzią układu) można zapisać w postaci liniowego równania różniczkowego Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

27 - impuls x(t) zbiór impulsów prostokątnych xP(t) o długości Dt
impuls prostokątny  xP (Dt ) = const w przedziale Dt xP (Dt ) = poza przedziałem Dt powierzchnia impulsu SP = xP (Dt ) Dt. Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

28 Zniekształcenia impulsu
- każda zmiana kształtu impulsu wyjściowego y(t) względem impulsu wejściowego x(t) jest zniekształceniem impulsu Zniekształcenia impulsu mogą być spowodowane: skończoną szerokością pasma częstości Dw przenoszonych przez układ charakterystyką amplitudową C(w) i fazową j(w) nieliniowością poszczególnych elementów układu Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

29 szerokość pasma częstości Dw określa przedział częstości:
Pasmo przenoszenia - szerokość pasma częstości Dw przenoszonych przez układ większa od przedziału częstości koniecznego do „wiernego” przeniesienia impulsu szerokość pasma częstości Dw określa przedział częstości: - albo: pomiędzy dwoma pierwszymi zerowaniami transformaty Fouriera przenoszonego impulsu albo: konieczny do przeniesienia części średniej energii Ps impulsu - dla impulsu prostokątnego: pierwsza definicja Dw = 2/t (obcięcie dalszych harmonicznych) druga definicja Dw = 1,62/t (przeniesienie 90% Ps). Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

30 czas trwania impulsu t wpływa na szerokość pasma częstości Dw
- widmowy współczynnik przenoszenia Funkcja a(t) dla impulsów prostokątnych o różnym czasie trwania Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

31 Zniekształcenia impulsu prostokątnego
- dla „wiernego” przeniesienia impulsu  y rzędu 2 - 4 - optymalny stosunek impulsu użytecznego do szumu  y = 1.37  liniowość układu nie jest dobra - nadmierne zmniejszenie szerokości pasma Dw  znaczne rozmycie impulsu bardzo wpływa na zdolność rozdzielczą Zniekształcenia impulsu prostokątnego Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

32 Próbkowanie - próbkowanie  przedstawienie ciągłego przebiegu U(t) ciągiem wartości dyskretnych - dla stałego okresu próbkowania Dt do przetworzenia danych ciągłych (analogowych) na dyskretne (cyfrowe) a/c można zastosować dystrybucję III(t) - przy skończonej czasowej zdolności rozdzielczej aparatury ciag impulsów III(t)  ciąg impulsów o skończonym czasie trwania -dla impulsów prostokątnych o czasie trwania t po próbkowaniu  zbiór prostokątów o szerokości t Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

33 Próbkowanie Dla dostatecznie małych przedziałów próbkowania czasowego i amplitudowego, otrzymany histogram przybliża przebieg wejściowy. Mały przedział próbkowania czasowego związany z krótkim czasem konwersji, wymaga szybkich układów Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

34 schemat blokowy przetwornika a/c
Przetwornik a/c schemat blokowy przetwornika a/c P-generator piłokształtny K- komparator G-generator impulsów (zegar) S-układ start B-bramka (układ stop) N-numerator Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)