Линейность и динамический диапазон

Линейность и динамический диапазон 117 [c.117]

ЛИНЕЙНОСТЬ И ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН [c.117]

Линейность и динамический диапазон являются связанными понятиями, так как оба они относятся к зависимости градуировки преобразователя от уровня сигнала. [c.117]

Нами были описаны различные операции голографической обработки с точки зрения цифровой логики и страниц двоичных данных. Те же самые операции могут быть выполнены и на страницах двумерных аналоговых данных (например, изображений). При этом совершаются те же операции, но они уже не двоичные, а линейные (с динамическим диапазоном, равным динамическому диапазону материала). Страницы аналоговых и цифровых данных можно совместно хранить записанными на одном электрооптическом кристалле. [c.450]

Нарушение точности передачи подразделяют на следующие виды 1) потеря акустической перспективы 2) смещение среднего уровня сигнала 3) ограничение частотного и динамического диапазонов 4) линейные, нелинейные и переходные искажения 5) маскировка шумами и помехами. [c.270]

Когда измерения чувствительности преобразователя производятся в зависимости от уровня сигнала, мы приходим к оценке линейности или динамического диапазона. Эти термины описываются и определяются в разд. 2.15. [c.17]

Рис. 1. Ю/ Амплитуда ошибок, выраженная через обш,ий динамический диапазон ЦАП, как функция веса искаженных бит для линейного 14-битового кодирования

Диссекторы — трубки, действие которых основано на внешнем фотоэффекте. Они обладают сравнительно невысокой чувствительностью и пониженным разрешением (около 10 мм" ). Их преимуществами являются отсутствие термокатода и вследствие этого высокая надежность. Диссекторы обладают большим динамическим диапазоном (до 10 ), быстродействием (до 10 кадр/с), линейностью световой характеристики, Основная область их применения — автоматические системы контроля непрерывного действия. [c.109]

Для операционных усилителей современных АВМ всегда можно указать динамический диапазон, в пределах которого выходное напряжение пропорционально входному. Во избежание ошибок, связанных с насыщением усилителя, работа вне пределов линейного диапазона должна быть исключена. Вместе с тем, во избежание ощутимого влияния напряжений помех и случайных шумовых напряжений, уровень полезного сигнала должен быть достаточно высок. [c.332]

Линеаризация упругих характеристик соединений превращает ряд нелинейных дифференциальных уравнений математической модели системы в линейные. Линеаризованная модель позволяет при помощи достаточно простых методов оценить спектр собственных частот исследуемой системы и выявить наличие и расположение резонансных режимов в ее эксплуатационном диапазоне. Используя энергетический учет эффекта диссипативных сил, на основе линеаризованной модели можно также оценить уровень установившихся вынужденных колебаний, пиковые нагрузки при переходных режимах и динамическую устойчивость системы в малом [39]. [c.14]

НО в целом различные целевые функции. Нетрудно заметить, максимальной информативностью обладают испытания, а минимальной — операции контроля, что объясняется меньшим объемом априорной информации об объекте в первом и большим— во втором случаях. Следствием этих различий является то, что при испытаниях по сравнению с контролем имеет место больший динамический диапазон значений измеряемого параметра и законы распределения с большими значениями дисперсии, поэтому для обеспечения требуемого количества информации датчики, используемые для испытаний, либо должны иметь высокую линейность характеристик во всем измеряемом диапазоне значений параметра, либо при меньшем динамическом диапазоне и той же линейности их количество должно быть достаточным для перекрытия всего требуемого диапазона. В обоих случаях это приводит к увеличению материальных затрат, причем в первом они вызываются усложнением конструкции ИПП, а во втором — ростом их количества. При контроле параметров датчик должен обладать линейностью лишь в зоне контроля (допуска на параметры), причем степень линейности обычно ниже, чем в первом случае. Поэтому затраты существенно снижаются. Процедура диагностирования с изложенной точки зрения занимает промежуточное положение между испытаниями и контролем. Однако при увеличении глубины диагностирования требования к ИПП приближаются к требованиям ИПП для испытаний, при этом стоимость таких датчиков и затраты на их Эксплуатацию значительно возрастают. [c.159]

К фотоприемникам предъявляются жесткие требования в отношении постоянства чувствительности и линейности характеристики в широком динамическом диапазоне кроме того, в них должны отсутствовать эффекты насыщения за счет пространственного заряда. Для того чтобы проводить измерения на линейном участке характеристики приемника, применяются различного рода ослабители, описанные в п. П. [c.99]

Для решения вопроса о создании наиболее совершенного измерителя необходимо прежде всего провести исследование и сравнительный анализ указанных способов по чувствительности к изменению размера, динамическому диапазону измерения, линейности, степени влияния возможного пространственного перемещения измеряемого изделия и различных факторов на результат измерения. Необходимо также учесть и свести к минимуму погрешности, вносимые элементами конкретного измерительного устройства [92, 95, 224]. [c.250]

Теоретические модели строят на основании изучения закономерностей. В отличие от формальных моделей они в большинстве случаев более универсальны и справедливы для широких диапазонов изменения технологических параметров. Теоретические модели могут быть линейными и нелинейными, а в зависимости от мощности множества значений переменных модели делят на непрерывные и дискретные. При технологическом проектировании наиболее распространены дискретные модели, переменные которых дискретные величины, а множество решений счетно. Различают также модели динамические и статические. В большинстве случаев проектирования технологических процессов используют статические модели, уравнения которых не учитывают инерционность процессов в объекте. [c.219]

Для чего применяют датчики Какова структура датчика, что такое чувствительный элемент Что такое входная и выходная величины Приведите классификацию датчиков по назначению. Что такое чувствительность датчика Чем отличаются линейные датчики от нелинейных Что такое инерционность датчика, порог чувствительности, предел преобразования, динамический диапазон [c.106]

Практически важным случаем нелинейности регистрирующего сигнала является ограниченный динамический диапазон передаточной функции. Фактически передаточную характеристику не всегда можно выразить функцией, содержащей ограниченное число степенных членов. Иногда она успешно аппроксимируется суммой нескольких линейных функций, каждая из которых действует в своем интервале экспозиций входных сигналов. Пример такой составной функции, аппроксимирующей передаточную характеристику фотографической пленки, представлен на рис. 3.3.2,а. Особенностью характеристики является участок IV (при E>Ez) экспозиций, на котором по выходному сигналу нельзя зафиксировать их изменения. Чтобы лучше понять, как влияет наличие такого участка и ограниченность динамического диапазона записывающего материала, рассмотрим частный случай характеристики (рис. 3.3.2,б). [c.99]

Частотные характеристики дают представление о динамических свойствах элементов, статические характеристики которых линейны (для исследуемого диапазона изменения рассматриваемых величин). Если исходные статические характеристики нелинейны, то это иногда сразу обнаруживается по виду осциллограмм, получаемых при частотных испытаниях иногда же требуется для выяснения того, является ли исследуемый элемент линейным, проведение его испытаний по описанной методике при неизменной частоте колебаний и при изменении амплитуды входных колебаний ([10], стр. 220—222). [c.430]

С целью существенного сокращения габаритов, расширения (в 100 и более раз) линейного динамического диапазона и повышения стабильности применяют полупроводниковые фотоприемники (ФП). В качестве последних используют кремниевые фотоэлементы с диффузионным или поверхностно-барьерным / - -переходом. Эти фотоэлементы имеют максимум спектральной чувствительности в области 0,8 мкм, снижающейся в 2. .. 4 раза для длин волн 0,48 мкм, т.е. именно в той части спектра, где находится максимум свечения большинства рассмотренных сцинтилляторов. Поэтому они используются преимущественно в сочетании с sI(Tl) и sI(Na). В последнем случае чувствительность снижается вдвое, но улучшаются кинетика и стабильность. [c.161]

Уровень перегрузки определяется путем воздействия на гидрофон монотонно возрастающим давлением свободного поля, до тех пор пока начинают наблюдаться признаки перегрузки. Поскольку признаки перегрузки выбираются довольно произвольно, то преобразователь может показать нелинейность, еще не будучи перегруженным. Например, магнитострикционныы преобразователям органически присуща нелинейность, и они проявляют нелинейность чувствительности при гораздо более низком уровне сигнала, чем допустимый максимум (или точка перегрузки), ббратное утверждение тоже верно, т. е. преобразователь может оставаться линейным, даже будучи перегруженным. Например, перегрузка электродинамического преобразователя обычно обусловлена нагревом обмотки катушки. Однако отношение вьжодное давление/входной ток существенно не зависит от нагрева катушки это значит, что электродинамический преобразователь с нагретой катушкой еще может быть линейным. В некоторых работах линейность и динамический диапазон считаются синонимами. Это верно только тогда, когда в качестве критерия перегрузки выбрана нелинейность и когда преобразователь линеен до уровня его собственных шумов. Последнее условие редко выполняется, так как при низких уровнях сигнала, соизмеримых с уровнем звукового давления, эквивалентного шуму, они интерферируют. [c.118]

В процессе решения проектных зааач С, Г1Р ОЭП может возникнуть необходимость ввода изображений, о<>ладаюших значительным контрастом и малым уровнем шумов. Ввиду того, что динамический диапазон устройств ввода имеет конечные paз epы, может возникнуть опасность потери информации о птуме, если вводить отсчеты яркости по линейно.му закону. Поэтому в качестве устройств ввода изображений предпочтительнее использовать устройства, измеряюитие коэффициент проп> скания. [c.126]

Фотоумножители, применяющиеся в томографии, имеют темновой ток не свыше 10 А, обеспечивают линейность фототока до десятков и сотен микроампер, отличаются повышенной стабильностью и сохранением чувствительности с погрешностью не свыше 0,2 % в течение нескольких секунд. Они имеют относительно большие габариты, что приводит к повышению размеров и массы матрицы. Сцинтил-ляциоиные детекторы с ФЭУ используются в томографах I и И-го поколений, когда количество каналов небольшое (8—32) или в томографах IV-ro поколения, когда матрица неподвижна или процессирует с медленной скоростью. С целью существенного сокращения габаритов, расширения (в 100 и более раз) динамического диапазона линейности и повышения стабильности применяют вместо ФЭУ полупроводниковые фотоприемники (ФП). В качестве последнего используют кремниевые фотоэлементы с диффузионным или поверхностно барьерным р—п переходом. [c.468]

Наибольшие возможности для дефектоскопии линейно-протяженных объектов имеют дефектоскоп Дефектомат Ф 2.825 и установка Дефектомат С 2.801—2.819 . Первый предназначен для исследовательских работ и для обучения, а вторая — универсальна. Дефектомат Ф может работать со всеми видами ВТП, выпускаемыми фирмой, имеет диапазон частот от 100 Гц до I МГц, может работать в статическом и динамическом режимах, имеет автоматическую компенсацию начального напряжения, цифровую индикацию квадратурных составляющих сигнала, блок перестраиваемых фильтров. Он может работать в режиме запоминания сигнала на ЭЛТ, записывать и воспроизводить динамические сигналы с помощью магнитофона. Установка Дефектомат С может комплектоваться из универсальных блоков в разных вариантах. Она может работать в многоканальном (одно- и двухчастотном) режиме в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц, в режиме запоминания сигнала. В комплект входят блоки проверки работоспособности, коррелятор, интегратор, программные устройства, блоки управления внешними механизмами (например, ножницами) и др. Установка предназначена для автоматизации контроля и управления технологическими процессами. [c.144]

Динамические свойства материалов обычно определяются с помощью различной измерительной техники в зависимости от представляющих интерес внещних условий. Например, эксперименты с колеблющейся балкой [3.3, 3.14—3.16] часто используются для исследования зависимости линейных динамических характеристик от температуры и частоты колебаний при сдвиговых и осевых деформациях. Влияние статического и динамического нагружений часто оценивается с помощью методов, основанных на исследовании динамической жесткости [3.17, 3.18J и резонанса [3.3, 3.19, 3.20]. Затем используются приближенные аналитическое или графическое представления свойств материала. Основываясь на подобном представлении свойств материала, можно путем экстраполяции перейти к аналогичным представлениям для требуемых условий, однако экстраполяция в области таких значений параметров, которая далеко отстоит от исходной, может привести к сомнительным результатам. Это связано с тем, что принципы приведения не имеют достаточно полного обоснования для широкого диапазона изменения внешних условий. В данном разделе приведено общее представление [c.130]

В соответствии с поставленными задачами парогенератор расоматривается в условиях малых возмущений как линейная детерминированная динамическая система. Линеаризация проводится относительно значений координат объекта в исходном стационарном состоянии. Конструктивные параметры и параметры, характеризующие исходное состояние, не изменяются во времени. Исходное состояние соответствует работе парогенератора при нагрузках, находящихся в пределах регулировочного диапазона от 100 до 30% номинальной. [c.66]

Таким образом, прямолинейные датчики есть датчики параметров движения (вибрации в гом числе) точки. При этом не подразумевается, что точка, параметры движения которой измеряют, движется по прямолинейной траектории. Точка может совершать движение по произвольной линии, но по отношению к датчику оценивается ее движение вдоль прямой линии, совпадающей с измерительной осью датчика. Стедовательно, и твердое тело, параметры движения точек которого измеряют прямолинейными датчиками, может двигаться произвольно, а не только поступательно. Не рекомендуется вместо термина прямолинейный датчик использовать термин линейный датчики, поскольку последний используют для определения датчиков, у которых в заданном динамическом диапазоне входной и выходной сигналы связаны линейно, т. е. датчиков, преобразование которых аддитивно и одгюродно (подчинено принципу суперпозиции). Однако прямолинейный дагчик перемещения (скорости, ускорения) правильно называть также датчиком линейного перемещения (скорости, ускорения) точки. Вообще же определение прямолинейный следует использовать только в тех случаях, когда необходимо отличить датчик этого вида от углового дагчика. [c.135]

Балансировочный станок общего назначения определяет дисбаланс ротора произвольной конфигурации в заданном характеристикой станка диапазоне его массово-геометрических параметров. Техническая характеристика станка общего назначения включает пределы изменения масс и геометрических размеров (диаметров и линейных размеров) роторов, которые могут бьггь отбалансированы на нем. Станки общего назначения выполняют статическую и динамическую балансировки. Для обеспечения балансировкой всей номенклатуры роторов машиностроения станки одного вида балансировки объединяются в гаммы, которые содержат ряд моделей станков, например гамма станков из одиннадцати моделей для динамической балансировки роторов массой 0,01 кг. .. 30 т. В пределах одной и той же гаммы станки общего назначения могут быть как зарезонансного, так и дорезонансного типа. Для расширения универсальности на станках определяют только дисбаланс ротора, т.е. эти станки являются чисто измерительными и не оснащены механизмами коррекции дисбаланса. Коррекция дисбаланса ротора осуществляется на отдельном оборудовании известными средствами (сверление, фрезерование, приварка грузов и др.). В связи с этим станки общего назначения менее производительны, чем специальные, и применяются в основном в ремонтном, мелкосерийном и частично в серийном производстве. [c.532]

На базе таких материалов могут быть созданы управляемые ПФ, появление которых откроет широкие возможности по синтезу разного рода легко перестраиваемых и адаптивных систем оптической обработки изображений, работающих в реальном времени и реализующих не только линейные, но и нелинейные алгоритмы. В качестве управляемых ПФ можно использовать некоторые типы пространственных модуляторов света (гл. 4). Следует, однако, заметить, что к управляемым ПФ предъявляются более жесткие, чем к ПМС, требования в отношении разрешения, динамического диапазона, уровня собственных шумов и т. п. В настоящее время только PROM удовлетворяет предъявляемым требованиям в значительной мере. [c.231]

Рис. 37. К способности голограммы воспроизводить градации яркости объекта в широком динамическом диапазоне. При регистрации матрешки на обычной фотографии (рис. Ь) блестящий кулон создает на фотопластинке освещенность Ез, выходящую за пределы линейного участка характеристической кривой (рис. а) и поэтому передается на фотографии так же, как и гораздо менее яркие детали, которые создают освещенность Е . Если матрешка регистрируется на голограмме, то излучение кулона рассредотачивается по всей площади фотопластинки и создает относительно небольшую модуляцию освещенности АЕ, не выходящую за пределы линейного участка характеристической кривой. Во время реконструкции изображение кулона форми руется излучением, собранным со всей площади 1 олограммы (лучи /[, /2, /з), что позволяет направлять в него большой световой поток. Распределение излучения каждой точки объекта по всей поверхности голограммы предопределяет устойчивость восстановленного изображения к повреждениям фотоматериала. Например, повреждение участка с исключает из процессу формирования изображения

Реверсивные голографические фильтры, как и оптически управляемые ПВМС, должны быть линейными по отношению к амплитуде считывающего света элементами, допускать многократное повторение циклов записи и стирания информации, обладать низким уровнем шумов и т. д. Эти и ряд других требований к ним совпадают с таковыми для ПВМС. Но имеются два существенных отличия. Первое — Это разрешающая способность фильтра. Она должна быть по крайней мере в 3—4 раза выше, чем у ПВМС. Второе отличие — более высокие требования к динамическому диапазону. Эти вопросы более подробно будут обсуждаться в главе 9. [c.31]

К фотоприемникам для измерения высокой мош,ности лазеров предъявляются строгие требования в отношении постоянства чувствительности и линейности характеристики. Чувствительность должна быть линейна в очень широком динамическом диапазоне, и должны отсутствовать эффекты насьщения за счет пространственного заряда. Как показали первые эксперименты по измерению выходной пиковой мощности лазеров с помощью фотоумножителей, насыщение за счет пространственного заряда ограничивает фототок фотоумножителей до такой степени, что чувствительность даже при низких напрял ениях на динодах становится недопустимо нелинейной. Правда, в настоящее время имеются специальные высокоскоростные фотоэлементы, конструкция которых обеспечивает малую постоянную времени и [c.183]

Быстродействующий фотопраемник. Для уменьшения ошибки измерения мощности лазеров с модуляцией добротности требуется быстродействующий фотоэлемент с очень широким динамическим диапазоном фоточувствительности. Вакуумные фотодиоды плоскостного типа (с большими выходными токами), о которых ранее уже говорилось ), удовлетворяют этим требованиям, если их правильно использовать. Более того, такие фотодиоды имеют то преимущество, что они способны выдерживать высокое напряжение, при котором уменьшается влияние времени пролета электрона они также обеспечивают фототоки, достаточные для работы с цепями с низким импедансом, которые крайне необходимы для быстрых импульсных измерений. Поскольку такие приборы могут работать в режиме постоянного тока, они обладают линейной фоточувствительностью в очень широком диапазоне. Если считать, что максимальная допустимая нелинейность соотношения между входным потоком и выходным током равна 10%, то максимальный фототок равен приблизительно половине тока, ограниченного пространственным зарядом, при условии, что входной световой поток равномерно распределен по эффективной площади фотокатода. [c.186]

Несколько лучшую точность измерения имеют двухлучевые регистрирующие приборы без фотометрического клина с так называемым электрическим нуле.ч. В таких приборах сигналы, возникающие в приемнике от рабочего пучка и пучка сравнения, после усиления п детектирования разделяются с помощью синхронного переключателя. Разделенные во временп электрические сигналы заряжают конденсаторы соответствующих фильтров, а возникающие на них напряжения V (л) Ф (Я) и Т ц (/,) Ф (Я) подаются далее на электронный регистрирующий потенциометр, который регистрирует их отношение V (/.), Го (/.) = Ф (Я)/Фо (Я) = Т (Я), т. е. коэффициент пропускания. В таких приборах усилитель и детектор являются частью измерительного тракта, и поэтому они должны обладать линейными характеристиками в широком динамическом диапазоне. [c.414]

Управлять скоростью таких двигателей можно с помощью элек-тромашинных усилителей, магнитных усилителей и различных электронных схем управления. Они подразделяются на линейные и импульсные. В импульсных схемах используют транзисторы, работающие в ключевом режиме, либо тиристоры (которые позволяют управлять не только малыми, но и значительными мощностями). В частности, появление тиристорных схем управления упрощает и делает более надежным силовой каскад в двухобмоточном варианте двигателя с последовательным возбуждением, особенно при его использовании в роботах-манипуляторах. В роботах-манипуляторах повышаются требования к компактности привода, к к. п. д., к точности и динамическим качествам движения в широком диапазоне скоростей (в том числе и при очень малых — ползучих — скоростях), к точной и надежной фиксации положений руки и т. п. Это обусловило создание нового типа электропривода — в виде единого компактного модуля — электродвигателя, редуктора и части корректирующих устройств (по край- [c.319]

Динамические задачи об установившемся движении жесткого клина в упругой полосе в дорэлеевском и сверхзвуковом диапазонах скоростей изучены Б. И. Сметаниным [25] и В. М. Александровым и Б. И. Сметаниным [1]. Форма клина выбиралась сообразно физической постановке задачи. Так, при малых скоростях движения впереди вставки бежит трещина, т.е. клин может быть тупым . При сверхзвуковом движении среда обтекает носовую часть тела безотрывно и для сохранения гипотез линейной теории упругости клин выбирается заостренным. Решение первой из этих задач о подвижной полубесконечной вставке постоянной толщины весьма сходно с упомянутым выше случаем статического расклинивания полосы. Оно построено как методом больших Л , так и в виде разложения по полиномам Чебышева I рода, которое оказалось эффективным во всем диапазоне параметра Л. Изучено поведение коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины в зависимости от параметров задачи. [c.655]

Аналогичный входной каскад измерительной схемы имеет восьмиканальный кондуктометр для исследований кинетики физико-химических процессов АФПК8-01. Входной коммутатор прибора автоматически, по заданной программе, подключает последовательно каждый измерительный канал к аналого-цифровому преобразователю. Время опроса одного канала 8,5 с. Преобразованный сигнал поступает на цифровую индикацию и регистрацию. В качестве регистрирующего устройства использована цифропечатающая машина типа ЭУМ-23П, которая регистрирует номер канала, знак и величину выходного сигнала. Рабочая частота генератора, питающего датчики, 1 кГц. Область линейности рабочего диапазона приборов КТГ-1 и АФПК8-01 простирается более чем на три порядка по электропроводности — от 10 до 10" См. Отметим исключительный метрологический потенциал схемы измерения отношения. Эта схема обеспечивает возможность определения нескольких величин абсолютных значений проводимости и сопротивления жидкостей, а также относительных изменений этих параметров. При этом погрешность измерений может быть доведена до 0,1% и даже меньше, а динамический диапазон —до 10. [c.271]

Были проведены измерения коэффициента термического линейного расширения в диапазоне температур от —70 до - -80° С, которые показали наличие переходов у исследуемого материала при температурах 50 и —3° С. В [127, 243] установлено, что в полиэтилене наблюдаются а- и Р-переходы (динамические опыты на частоте 5 Гц) а-переход имел место при температуре 54° С, р — при —5° С. Р. Мур и С. Мацуока [227] измеряли модуль потерь при частоте 1 Гц на разветвленном и линейном полиэтилене и наблюдали р-переход, причем высота максимума возрастала с увеличением содержания аморфной фазы. [c.91]

Для повышения степени поляризации в ход лучей после зрительной трубы вводят поляризатор 4 (поляроид Я-типа из иодидно-поливиниловой пленкн). Исследуемую пластинку 5 устанавливают между поляризатором и анализатором 6, выполненным аналогично поляризатору. Положительная линза 7 (/ = 250 мм) служит для фокусировки светового потока на фотоприемник 5 — вакуумный фотоэлемент Ф5 (область спектральной чувствительности от 0,5 до 1,2 мкм световая характеристика линейна до плотностей около 2—5 мкА/см ). Переменная составляющая напряжения на нагрузочном сопротивлении фотоприемника измеряется микровольтметром 9 типа В6-2 (динамический диапазон от 1 мкВ до 3 В). [c.221]

Преобразователи изображения (ПИ) (видиконы, диссекторы, ЭОП и др.) широко применяют в ОНК. В современных приборах используют линейные и матричные ПЗС-телекамеры, в т.ч. цветные. Они отличаются высоким разрешением (число элементов в ПЗС-линейках до 2048 при размере одного элемента 10 х 10 мкм, а в матрицах - до 1024 х 1024), хорошим динамическим диапазоном световой чувствительности (2-3 порядка при минимальной освещенности на объекте 0,1. .. 1 лк), компактностью и малой массой (габариты камер 40x30 мм и менее, масса до 50 г), высоким быстродействием (кадровая частота до 50 кадр/ с), малым энергопотреблением (< 1Вт),цифровым (дискретным) характером видеосигнала, удобным для сопряжения с ПЭВМ, возможностью работы в режиме накопления. [c.490]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...