Автоматизация сбора и первичной обработки информации

27 Рис. 2.9 Точность и функциональные характеристики параллельной схемы более высокие по сравнению с последовательно-параллельным вариантом. Так как погрешности дрейфа и смещения нулевого уровня минимальны, информация на выходе может сохраняться сколь угодно долго, длительность переходных процессов при смене информации минимальна. Однако во многих случаях для удовлетворения требований по минимальности габаритно-весовой характеристики необходимо выбрать второй вариант. Аналоговый сигнал на выходе схемы восстановления изменяется ступенчато вследствие дискретной обработки данных в МП, что вызывает появление гармоник в аналоговом сигнале на выходе, которых не было во входных сигналах. Для сглаживания ступенек в выходном сигнале необходим интерполятор, в качестве которого часто используют ФНЧ, а иногда – более сложные устройства, применяющие, например, сплайновую аппроксимацию. При выборе характеристики ФНЧ следует учитывать следующее: сигнал с выхода УВХ или ЦАП представляет собой АИМ-сигнал, амплитуды импульсов которого равны значениям выборок измеряемого процесса в моменты опроса. Так как спектральная плотность мощности исходного процесса не ограничена, то спектральные полосы сигнала АИМ всегда перекрываются (рис. 2.10). Среднеквадратическая погрешность демодуляции АИМ-сигнала с помощью ФНЧ может быть определена из следующего выражения: 0 2 0.5 ош 0 2 ( ) ( ) F S f df S f df        , где S ( f ) – функция спектральной плотности АИМ-сигнала. При необходимости более точного восстановления сигнала используют специальные методы интерполяции, экстраполяции и сплайновой аппроксимации. Интерполяция – отыскивание промежуточных значений величины по некоторым известным ее значениям, например, отыскание значений функции f ( x ) в точках x , лежащих между точками 0 1 n x x x    по известным значениям   0,1... i i i n y f x   Если x лежит вне интервала   0 n x x аналогичная процедура называется экстраполяцией . Аппроксимация  – приближенное выражение одних величин или геометрических образов через другие, более простые, например, кривых линий – ломаными, иррациональных чисел – рациональными, систему дифференциальных уравнений – системой линейных уравнений. Рассмотрим метод построения и схемную реализацию устройства, в котором выполняется интерполяция третьего порядка – при этом должен использоваться степенной полином третьего порядка:  От лат. approximo – приближаюсь. ФНЧ K( f ) S а им ( f ) S ( f ) f F 0 2 F 0 Рис. 2.10