Науковий вісник НГУ

Дослідження динамічних властивостей вимірювальних перетворювачів з використанням мікросистеми збору даних m-DAQ/OEM

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Інформаційні технології, системний аналіз та керування

Останнє оновлення: 19 лютого 2013

Опубліковано: 16 листопада 2012

Перегляди: 6471

Автори:

Н.В. Глухова, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, доцент кафедри метрології та інформаційно-вимірювальних технологій, м. Дніпропетровськ, Україна

І.В. Коваленко, кандидат технічних наук, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, асистент кафедри метрології та інформаційно-вимірювальних технологій, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета роботи. Найбільш розповсюдженою схемою досліджень властивостей окремих вимірювальних перетворювачів або вимірювальних каналів у цілому є застосування спектрального аналізу на основі перетворення Фур’є. Цей математичний апарат має певні обмеження при дослідженні нестаціонарних та імпульсних сигналів. При дослідженні динамічних властивостей вимірювальних перетворювачів виявляється актуальним застосування поряд з класичними, широко розповсюдженими методиками, й інших математичних апаратів, наприклад вейвлет-аналізу та віконного перетворення Фур’є.

Методика досліджень. Для дослідження інформаційно-вимірювальних сигналів необхідно завести їх у комп’ютер. Із цією метою використано мікросистему збору даних m-DAQ з інтерфейсом USB. Проаналізовано різні частотно-модульовані сигнали в каналі збору даних та їх спектри потужності, а також частотно-модульований сигнал, який містить викиди, і його спектр потужності. Наведено спектрограми віконного перетворення Фур’є для кожного сигналу. За допомогою вейвлет-перетворення проаналізовано періодичний сигнал, неперіодичний нестаціонарний сигнал, сигнал з розривом.

Результат. Зроблено висновок, що зміна послідовності частот сигналу та наявність різких імпульсних викидів не призводить до змін у спектрі потужності для швидкого перетворення Фур’є. Для неперіодичного нестаціонарного сигналу можна побудувати вейвлет-спектр як тільки для малих значень часового масштабу, так і для високочастотних складових шуму при іншому часовому масштабі. Для сигналу з розривом за допомогою вейвлет-спектру чітко спостерігаються локальні особливості сигналу.

Оцінка результатів. Виконані дослідження приводять до висновку, що немає єдиного універсального, найкращого для будь-якого випадку, підходу. Навіть такий новий та потужний інструмент як вейвлет-аналіз не здатний розрізняти ефекти амплітудної та частотної модуляції. Тому необхідно виконувати попередню обробку сигналу та встановлювати, до якого класу процесів його можна віднести.

Список літератури / References:

1. m-DAQ – микросистема сбора данных. Руководство пользователя. – К.: ХолитТМ Дэйта Системс. – 25 с.

m-DAQ – data collection micro system. Manual, KHolitTM Deyta Sistems. Kyiv, Ukraine, 25 p.

2. Кехтарнаваз Н. Цифровая обработка сигналов на системном уровне с использованием LabView: пер. с англ. / Кехтарнаваз Н., Ким Н. – М.: Изд. Дом „Додэка-ХХІ“, 2007. – 304 с.

Kehtarnavaz, N. and Kim, N. (2005), Digital signal proce-ssing system-level design using LabVIEW, Elsevier, 305 p.

3. Михалев А.И. Цифровая обработка данных: от Фурье к Wavelets / Михалев А.И. – Днепропетровск: Системные технологии, 2007. – 200 с.

Mikhalev, A.I. (2007), Tsifrovaia obrabotka dannykh: ot Fourier k Wavelets [Digital Data Proce-Ssing: From Fourier to Wavelets], Sistemnyye tekhnologii, Dnepropetrovsk, Ukraine, 200 p.

4. Daubechies, I., 1992, “Ten lectures on wavelets”, CBMS-NSF Conf. series in applied mathematics, SIAM Ed., 458 p.

5. Sosnovtseva, O.V., Pavlov, A.N., Mosekilde, E. and Holstein-Rathlou, N. (2005), “Double-wavelet approach to studying the modulation properties of nonstationary multimode dynamics”, Physiological Measurement, Vol.26, pp. 351–362.

2012_01_glukh
2013-02-18  634.84 KB  1182

• Наступна >