I. పరిచయం
నీరు కొవ్వొత్తులను వెలిగించగలదు, అది నిజమేనా? అది నిజమే!
పాములు రియల్గార్కు భయపడతాయనేది నిజమేనా? అది అబద్ధం!
ఈ రోజు మనం చర్చించబోయేది:
జోక్యం కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది నిజమేనా?
సాధారణ పరిస్థితులలో, జోక్యం కొలతకు సహజ శత్రువు. జోక్యం కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది. తీవ్రమైన సందర్భాల్లో, కొలత సాధారణంగా నిర్వహించబడదు. ఈ దృక్కోణం నుండి, జోక్యం కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది తప్పు!
అయితే, ఇది ఎల్లప్పుడూ ఇలాగే ఉంటుందా? జోక్యం కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని తగ్గించదు, బదులుగా దానిని మెరుగుపరిచే పరిస్థితి ఉందా?
సమాధానం అవును!
2. జోక్య ఒప్పందం
వాస్తవ పరిస్థితులతో కలిపి, జోక్యంపై మేము ఈ క్రింది ఒప్పందాన్ని కుదుర్చుకున్నాము:
- జోక్యంలో DC భాగాలు ఉండవు. వాస్తవ కొలతలో, జోక్యం ప్రధానంగా AC జోక్యం, మరియు ఈ ఊహ సహేతుకమైనది.
- కొలిచిన DC వోల్టేజ్తో పోలిస్తే, జోక్యం యొక్క వ్యాప్తి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది వాస్తవ పరిస్థితికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
- జోక్యం అనేది ఒక ఆవర్తన సంకేతం, లేదా ఒక నిర్దిష్ట కాలంలో సగటు విలువ సున్నా. వాస్తవ కొలతలో ఈ పాయింట్ తప్పనిసరిగా నిజం కాదు. అయితే, జోక్యం సాధారణంగా అధిక పౌనఃపున్య AC సిగ్నల్ కాబట్టి, చాలా అంతరాయాలకు, సున్నా సగటు యొక్క కన్వెన్షన్ ఎక్కువ కాలం పాటు సహేతుకంగా ఉంటుంది.
3. జోక్యం కింద కొలత ఖచ్చితత్వం
చాలా విద్యుత్ కొలత పరికరాలు మరియు మీటర్లు ఇప్పుడు AD కన్వర్టర్లను ఉపయోగిస్తున్నాయి మరియు వాటి కొలత ఖచ్చితత్వం AD కన్వర్టర్ యొక్క రిజల్యూషన్కు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, అధిక రిజల్యూషన్ కలిగిన AD కన్వర్టర్లు అధిక కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అయితే, AD యొక్క రిజల్యూషన్ ఎల్లప్పుడూ పరిమితంగా ఉంటుంది. AD యొక్క రిజల్యూషన్ 3 బిట్లు మరియు అత్యధిక కొలత వోల్టేజ్ 8V అని ఊహిస్తే, AD కన్వర్టర్ 8 విభాగాలుగా విభజించబడిన స్కేల్కు సమానం, ప్రతి విభాగం 1V. 1V. ఈ AD యొక్క కొలత ఫలితం ఎల్లప్పుడూ పూర్ణాంకం, మరియు దశాంశ భాగం ఎల్లప్పుడూ తీసుకువెళుతుంది లేదా విస్మరించబడుతుంది, ఇది ఈ కాగితంలో తీసుకువెళుతుందని భావించబడుతుంది. తీసుకెళ్లడం లేదా విస్మరించడం కొలత లోపాలకు కారణమవుతుంది. ఉదాహరణకు, 6.3V 6V కంటే ఎక్కువ మరియు 7V కంటే తక్కువ. AD కొలత ఫలితం 7V, మరియు 0.7V లోపం ఉంది. మేము ఈ లోపాన్ని AD క్వాంటైజేషన్ ఎర్రర్ అని పిలుస్తాము.
విశ్లేషణ సౌలభ్యం కోసం, స్కేల్ (AD కన్వర్టర్) లో AD క్వాంటైజేషన్ ఎర్రర్ తప్ప మరే ఇతర కొలత లోపాలు లేవని మేము అనుకుంటాము.
ఇప్పుడు, చిత్రం 1 లో చూపిన రెండు DC వోల్టేజ్లను జోక్యం లేకుండా (ఆదర్శ పరిస్థితి) మరియు జోక్యంతో కొలవడానికి మనం అలాంటి రెండు ఒకేలా ఉండే ప్రమాణాలను ఉపయోగిస్తాము.
చిత్రం 1లో చూపిన విధంగా, వాస్తవంగా కొలిచిన DC వోల్టేజ్ 6.3V, మరియు ఎడమ చిత్రంలో ఉన్న DC వోల్టేజ్కు ఎటువంటి జోక్యం ఉండదు మరియు ఇది విలువలో స్థిరమైన విలువ. కుడి వైపున ఉన్న చిత్రం ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం ద్వారా చెదిరిన ప్రత్యక్ష ప్రవాహాన్ని చూపిస్తుంది మరియు విలువలో కొంత హెచ్చుతగ్గులు ఉన్నాయి. జోక్యం సిగ్నల్ను తొలగించిన తర్వాత కుడి రేఖాచిత్రంలోని DC వోల్టేజ్ ఎడమ రేఖాచిత్రంలోని DC వోల్టేజ్కు సమానం. చిత్రంలో ఎరుపు చతురస్రం AD కన్వర్టర్ యొక్క మార్పిడి ఫలితాన్ని సూచిస్తుంది.
జోక్యం లేకుండా ఆదర్శవంతమైన DC వోల్టేజ్
సున్నా సగటు విలువతో జోక్యం చేసుకునే DC వోల్టేజ్ను వర్తించండి.
పై చిత్రంలో రెండు సందర్భాలలో డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క 10 కొలతలు చేసి, ఆపై 10 కొలతల సగటును లెక్కించండి.
ఎడమ వైపున ఉన్న మొదటి స్కేల్ను 10 సార్లు కొలుస్తారు మరియు ప్రతిసారీ రీడింగ్లు ఒకే విధంగా ఉంటాయి. AD క్వాంటైజేషన్ లోపం ప్రభావం కారణంగా, ప్రతి రీడింగ్ 7V. 10 కొలతలు సగటున లెక్కించిన తర్వాత కూడా ఫలితం 7Vగానే ఉంటుంది. AD క్వాంటైజేషన్ లోపం 0.7V, మరియు కొలత లోపం 0.7V.
కుడి వైపున ఉన్న రెండవ స్కేల్ నాటకీయంగా మారిపోయింది:
జోక్యం వోల్టేజ్ మరియు వ్యాప్తి యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల వ్యత్యాసం కారణంగా, AD పరిమాణీకరణ లోపం వేర్వేరు కొలత పాయింట్ల వద్ద భిన్నంగా ఉంటుంది. AD పరిమాణీకరణ లోపం యొక్క మార్పు కింద, AD కొలత ఫలితం 6V మరియు 7V మధ్య మారుతుంది. ఏడు కొలతలు 7V, మూడు మాత్రమే 6V, మరియు 10 కొలతల సగటు 6.3V! లోపం 0V!
నిజానికి, ఏ దోషమూ అసాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే ఆబ్జెక్టివ్ ప్రపంచంలో, కఠినమైన 6.3V లేదు! అయితే, వాస్తవానికి ఉన్నాయి:
జోక్యం లేని సందర్భంలో, ప్రతి కొలత ఫలితం ఒకేలా ఉంటుంది కాబట్టి, సగటున 10 కొలతలు తీసుకున్న తర్వాత, లోపం మారదు!
తగిన మొత్తంలో జోక్యం ఉన్నప్పుడు, 10 కొలతలు సగటున లెక్కించిన తర్వాత, AD క్వాంటైజేషన్ లోపం పరిమాణం క్రమంలో తగ్గించబడుతుంది! రిజల్యూషన్ పరిమాణం క్రమంలో మెరుగుపడుతుంది! కొలత ఖచ్చితత్వం కూడా పరిమాణం క్రమంలో మెరుగుపడుతుంది!
ముఖ్యమైన ప్రశ్నలు:
కొలిచిన వోల్టేజ్ ఇతర విలువలు అయినప్పుడు కూడా ఇది ఒకేలా ఉంటుందా?
పాఠకులు రెండవ విభాగంలో జోక్యంపై ఒప్పందాన్ని అనుసరించవచ్చు, సంఖ్యా విలువల శ్రేణితో జోక్యాన్ని వ్యక్తపరచవచ్చు, కొలిచిన వోల్టేజ్పై జోక్యాన్ని సూపర్ఇంపోజ్ చేయవచ్చు, ఆపై AD కన్వర్టర్ యొక్క క్యారీ సూత్రం ప్రకారం ప్రతి పాయింట్ యొక్క కొలత ఫలితాలను లెక్కించవచ్చు, ఆపై ధృవీకరణ కోసం సగటు విలువను లెక్కించవచ్చు, జోక్యం వ్యాప్తి AD క్వాంటైజేషన్ తర్వాత రీడింగ్ మారడానికి కారణమవుతుంది మరియు నమూనా ఫ్రీక్వెన్సీ తగినంత ఎక్కువగా ఉంటుంది (జోక్యం వ్యాప్తి మార్పులు సానుకూల మరియు ప్రతికూల రెండు విలువలు కాకుండా పరివర్తన ప్రక్రియను కలిగి ఉంటాయి) మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచాలి!
కొలిచిన వోల్టేజ్ ఖచ్చితంగా పూర్ణాంకం కానంత వరకు (అది ఆబ్జెక్టివ్ ప్రపంచంలో ఉనికిలో లేదు), AD క్వాంటైజేషన్ లోపం ఎంత పెద్దదైనా, జోక్యం యొక్క వ్యాప్తి AD క్వాంటైజేషన్ లోపం కంటే ఎక్కువగా లేదా AD యొక్క కనీస రిజల్యూషన్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నంత వరకు, AD క్వాంటైజేషన్ లోపం ఉంటుందని నిరూపించవచ్చు, ఇది కొలత ఫలితాన్ని రెండు ప్రక్కనే ఉన్న విలువల మధ్య మార్చడానికి కారణమవుతుంది. జోక్యం సానుకూల మరియు ప్రతికూల సుష్టంగా ఉంటుంది కాబట్టి, తగ్గుదల మరియు పెరుగుదల యొక్క పరిమాణం మరియు సంభావ్యత సమానంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, వాస్తవ విలువ ఏ విలువకు దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, ఏ విలువ కనిపిస్తుంది అనే సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు సగటు తర్వాత అది ఏ విలువకు దగ్గరగా ఉంటుంది.
అంటే: బహుళ కొలతల సగటు విలువ (జోక్యం సగటు విలువ సున్నా) జోక్యం లేకుండా కొలత ఫలితానికి దగ్గరగా ఉండాలి, అంటే, సున్నా సగటు విలువతో AC జోక్యం సిగ్నల్ను ఉపయోగించడం మరియు బహుళ కొలతలను సగటున చేయడం వల్ల సమానమైన AD క్వాంటైజ్ లోపాలను తగ్గించవచ్చు, AD కొలత రిజల్యూషన్ను మెరుగుపరచవచ్చు మరియు కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు!
పోస్ట్ సమయం: జూలై-13-2023
