I. ആമുഖം
വെള്ളത്തിന് മെഴുകുതിരികൾ കത്തിക്കാം, അത് സത്യമാണോ? അത് സത്യമാണ്!
പാമ്പുകൾക്ക് റിയൽഗാറിനെ പേടിയാണെന്നത് ശരിയാണോ? അത് തെറ്റാണ്!
ഇന്ന് നമ്മൾ ചർച്ച ചെയ്യാൻ പോകുന്നത്:
ഇടപെടലുകൾ അളക്കലിന്റെ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തും, അത് ശരിയാണോ?
സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഇടപെടലുകൾ അളവെടുപ്പിന്റെ സ്വാഭാവിക ശത്രുവാണ്. ഇടപെടലുകൾ അളവെടുപ്പിന്റെ കൃത്യത കുറയ്ക്കും. കഠിനമായ കേസുകളിൽ, അളവെടുപ്പ് സാധാരണയായി നടക്കില്ല. ഈ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഇടപെടലുകൾ അളവെടുപ്പിന്റെ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തും, അത് തെറ്റാണ്!
എന്നിരുന്നാലും, ഇത് എല്ലായ്പ്പോഴും അങ്ങനെയാണോ? ഇടപെടൽ അളക്കൽ കൃത്യത കുറയ്ക്കുന്നില്ല, പകരം അത് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു സാഹചര്യമുണ്ടോ?
ഉത്തരം അതെ എന്നാണ്!
2. ഇടപെടൽ കരാർ
യഥാർത്ഥ സാഹചര്യവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, ഇടപെടലിനെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന കരാറിൽ ഏർപ്പെടുന്നു:
- ഇടപെടലിൽ DC ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടില്ല. യഥാർത്ഥ അളവെടുപ്പിൽ, ഇടപെടൽ പ്രധാനമായും AC ഇടപെടലാണ്, ഈ അനുമാനം ന്യായയുക്തമാണ്.
- അളന്ന ഡിസി വോൾട്ടേജുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇടപെടലിന്റെ വ്യാപ്തി താരതമ്യേന ചെറുതാണ്. ഇത് യഥാർത്ഥ സാഹചര്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
- ഇടപെടൽ ഒരു ആനുകാലിക സിഗ്നലാണ്, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിനുള്ളിൽ ശരാശരി മൂല്യം പൂജ്യമാണ്. യഥാർത്ഥ അളവെടുപ്പിൽ ഈ പോയിന്റ് അവശ്യം ശരിയല്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഇടപെടൽ സാധാരണയായി ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി എസി സിഗ്നലായതിനാൽ, മിക്ക ഇടപെടലുകൾക്കും, പൂജ്യം ശരാശരിയുടെ കൺവെൻഷൻ കൂടുതൽ സമയത്തേക്ക് ന്യായയുക്തമാണ്.
3. ഇടപെടലുകൾക്കിടയിലുള്ള അളവെടുപ്പ് കൃത്യത
മിക്ക ഇലക്ട്രിക്കൽ അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും മീറ്ററുകളും ഇപ്പോൾ AD കൺവെർട്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയുടെ അളവെടുപ്പ് കൃത്യത AD കൺവെർട്ടറിന്റെ റെസല്യൂഷനുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സാധാരണയായി പറഞ്ഞാൽ, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനുള്ള AD കൺവെർട്ടറുകൾക്ക് ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് കൃത്യതയുണ്ട്.
എന്നിരുന്നാലും, AD യുടെ റെസല്യൂഷൻ എപ്പോഴും പരിമിതമാണ്. AD യുടെ റെസല്യൂഷൻ 3 ബിറ്റുകളും ഏറ്റവും ഉയർന്ന അളവെടുപ്പ് വോൾട്ടേജ് 8V ഉം ആണെന്ന് കരുതുക, AD കൺവെർട്ടർ 8 ഡിവിഷനുകളായി വിഭജിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു സ്കെയിലിന് തുല്യമാണ്, ഓരോ ഡിവിഷനും 1V ആണ്. 1V ആണ്. ഈ AD യുടെ അളക്കൽ ഫലം എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യയാണ്, കൂടാതെ ദശാംശ ഭാഗം എല്ലായ്പ്പോഴും കൊണ്ടുപോകുകയോ ഉപേക്ഷിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു, അത് ഈ പേപ്പറിൽ കൊണ്ടുപോകുന്നതായി അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. കൊണ്ടുപോകുകയോ ഉപേക്ഷിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നത് അളക്കൽ പിശകുകൾക്ക് കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, 6.3V 6V നേക്കാൾ വലുതും 7V നേക്കാൾ കുറവുമാണ്. AD അളക്കൽ ഫലം 7V ആണ്, കൂടാതെ 0.7V ന്റെ പിശകുണ്ട്. ഈ പിശകിനെ AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
വിശകലനത്തിന്റെ സൗകര്യാർത്ഥം, സ്കെയിലിൽ (AD കൺവെർട്ടർ) AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് ഒഴികെ മറ്റ് അളവെടുപ്പ് പിശകുകളൊന്നുമില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു.
ഇപ്പോൾ, ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഡിസി വോൾട്ടേജുകൾ ഇടപെടൽ ഇല്ലാതെയും (ആദർശ സാഹചര്യം) ഇടപെടലോടെയും അളക്കാൻ നമ്മൾ അത്തരം രണ്ട് സമാന സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അളന്ന യഥാർത്ഥ DC വോൾട്ടേജ് 6.3V ആണ്, ഇടതുവശത്തുള്ള ചിത്രത്തിലെ DC വോൾട്ടേജിന് ഒരു ഇടപെടലും ഇല്ല, കൂടാതെ ഇത് മൂല്യത്തിൽ ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യമാണ്. വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് മൂലം അസ്വസ്ഥമായ നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയെ കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ മൂല്യത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത ഏറ്റക്കുറച്ചിലുമുണ്ട്. വലതുവശത്തുള്ള ഡയഗ്രാമിലെ DC വോൾട്ടേജ് ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ ഇല്ലാതാക്കിയതിന് ശേഷം ഇടതുവശത്തുള്ള ഡയഗ്രാമിലെ DC വോൾട്ടേജിന് തുല്യമാണ്. ചിത്രത്തിലെ ചുവന്ന ചതുരം AD കൺവെർട്ടറിന്റെ പരിവർത്തന ഫലത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
ഇടപെടലുകളില്ലാത്ത അനുയോജ്യമായ DC വോൾട്ടേജ്
പൂജ്യത്തിന്റെ ശരാശരി മൂല്യമുള്ള ഒരു ഇടപെടൽ DC വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുക.
മുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിലെ രണ്ട് സന്ദർഭങ്ങളിലും നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെ 10 അളവുകൾ എടുക്കുക, തുടർന്ന് 10 അളവുകളുടെ ശരാശരി കണക്കാക്കുക.
ഇടതുവശത്തുള്ള ആദ്യത്തെ സ്കെയിൽ 10 തവണ അളക്കുന്നു, ഓരോ തവണയും റീഡിംഗുകൾ ഒന്നുതന്നെയാണ്. AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശകിന്റെ സ്വാധീനം കാരണം, ഓരോ റീഡിംഗും 7V ആണ്. 10 അളവുകൾ ശരാശരി കണക്കാക്കിയതിനുശേഷവും ഫലം 7V ആണ്. AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് 0.7V ഉം അളക്കൽ പിശക് 0.7V ഉം ആണ്.
വലതുവശത്തുള്ള രണ്ടാമത്തെ സ്കെയിൽ നാടകീയമായി മാറിയിരിക്കുന്നു:
ഇന്റർഫെറൻസ് വോൾട്ടേജിന്റെയും ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിന്റെയും പോസിറ്റീവും നെഗറ്റീവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം കാരണം, വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് പോയിന്റുകളിൽ AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് വ്യത്യസ്തമാണ്. AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശകിന്റെ മാറ്റത്തിന് കീഴിൽ, AD അളക്കൽ ഫലം 6V നും 7V നും ഇടയിൽ മാറുന്നു. അളവുകളിൽ ഏഴ് 7V ആയിരുന്നു, മൂന്നെണ്ണം മാത്രമേ 6V ആയിരുന്നു, 10 അളവുകളുടെ ശരാശരി 6.3V ആയിരുന്നു! പിശക് 0V ആണ്!
വാസ്തവത്തിൽ, ഒരു പിശകും അസാധ്യമല്ല, കാരണം വസ്തുനിഷ്ഠമായ ലോകത്ത്, കർശനമായ 6.3V ഇല്ല! എന്നിരുന്നാലും, വാസ്തവത്തിൽ ഇവയുണ്ട്:
ഇടപെടലുകളൊന്നുമില്ലെങ്കിൽ, ഓരോ അളവെടുപ്പ് ഫലവും ഒരുപോലെയായതിനാൽ, ശരാശരി 10 അളവുകൾ എടുത്തതിനുശേഷവും പിശക് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരും!
10 അളവുകൾ ശരാശരി കണക്കാക്കിയ ശേഷം, ഉചിതമായ അളവിൽ ഇടപെടൽ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ക്രമത്തിൽ കുറയുന്നു! റെസല്യൂഷൻ മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ക്രമത്തിൽ മെച്ചപ്പെടുന്നു! അളവെടുപ്പ് കൃത്യതയും മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ക്രമത്തിൽ മെച്ചപ്പെടുന്നു!
പ്രധാന ചോദ്യങ്ങൾ ഇവയാണ്:
അളന്ന വോൾട്ടേജ് മറ്റ് മൂല്യങ്ങളായിരിക്കുമ്പോഴും ഇത് സമാനമാണോ?
രണ്ടാമത്തെ വിഭാഗത്തിലെ ഇടപെടലിനെക്കുറിച്ചുള്ള കരാർ പിന്തുടരാനും, സംഖ്യാ മൂല്യങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര ഉപയോഗിച്ച് ഇടപെടൽ പ്രകടിപ്പിക്കാനും, അളന്ന വോൾട്ടേജിൽ ഇടപെടൽ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യാനും, തുടർന്ന് AD കൺവെർട്ടറിന്റെ കാരി തത്വം അനുസരിച്ച് ഓരോ പോയിന്റിന്റെയും അളവെടുപ്പ് ഫലങ്ങൾ കണക്കാക്കാനും, തുടർന്ന് സ്ഥിരീകരണത്തിനായി ശരാശരി മൂല്യം കണക്കാക്കാനും വായനക്കാർക്ക് ആഗ്രഹിക്കാം. ഇടപെടൽ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് AD ക്വാണ്ടൈസേഷനു ശേഷമുള്ള വായനയിൽ മാറ്റം വരുത്തുകയും സാമ്പിൾ ഫ്രീക്വൻസി ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ (ഇടപെടൽ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മാറ്റങ്ങൾക്ക് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് എന്നീ രണ്ട് മൂല്യങ്ങൾക്ക് പകരം ഒരു സംക്രമണ പ്രക്രിയയുണ്ട്), കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വേണം!
അളന്ന വോൾട്ടേജ് കൃത്യമായി ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യയല്ലാത്തിടത്തോളം (വസ്തുനിഷ്ഠ ലോകത്ത് അത് നിലവിലില്ല), AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് എത്ര വലുതാണെങ്കിലും, ഇടപെടലിന്റെ വ്യാപ്തി AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശകിനേക്കാൾ കൂടുതലോ AD യുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ റെസല്യൂഷനേക്കാൾ കൂടുതലോ ആണെങ്കിൽ, AD ക്വാണ്ടൈസേഷൻ പിശക് ഉണ്ടാകുമെന്ന് തെളിയിക്കാൻ കഴിയും, അത് രണ്ട് അടുത്തുള്ള മൂല്യങ്ങൾക്കിടയിൽ അളക്കൽ ഫലം മാറാൻ കാരണമാകും. ഇടപെടൽ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് സമമിതി ആയതിനാൽ, കുറയുന്നതിനും വർദ്ധിക്കുന്നതിനുമുള്ള വ്യാപ്തിയും സാധ്യതയും തുല്യമാണ്. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ മൂല്യം ഏത് മൂല്യത്തോട് അടുക്കുമ്പോൾ, ഏത് മൂല്യം ദൃശ്യമാകുമെന്നതിന്റെ സാധ്യത കൂടുതലായിരിക്കും, ശരാശരിയാക്കിയ ശേഷം അത് ഏത് മൂല്യത്തോട് അടുക്കും.
അതായത്: ഒന്നിലധികം അളവുകളുടെ ശരാശരി മൂല്യം (ഇടപെടൽ ശരാശരി മൂല്യം പൂജ്യം) ഇടപെടലില്ലാതെ അളക്കൽ ഫലത്തോട് അടുത്തായിരിക്കണം, അതായത്, പൂജ്യത്തിന്റെ ശരാശരി മൂല്യമുള്ള AC ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതും ഒന്നിലധികം അളവുകൾ ശരാശരിയാക്കുന്നതും തത്തുല്യമായ AD ക്വാണ്ടൈസ് പിശകുകൾ കുറയ്ക്കുകയും AD അളക്കൽ റെസല്യൂഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അളവെടുപ്പ് കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും!
പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂലൈ-13-2023



