Цифровая обработка сигнала

Перед лабораторной системой обработки информации стоят три основные задачи управление прибором, сбор данных и их вывод на регистрацию, а также численная обработка. Реализация этих функций совокупностью конструктивных элементов требует определения ограничений и выяснения ресурсов вычислительного устройства, необходимых для наиболее экономной работы подобной системы. На следующем этапе, которым является применение системы в практической работе, потребуется знание техники цифровой обработки сигнала. [c.113]

Цифровая обработка сигнала [c.116]

ВТН-1п состоит из первичного измерительного преобразователя, источника питания искробезопасного и электронного блока, осуществляющего обработку сигнала с первичного преобразователя и индикацию значений влажности на цифровом индикаторе. Состав первичного преобразователя СВЧ-генератор на диоде Ганна, аттенюатор поглощающего типа с ослаблением 5-7 дБ, ответвитель с переходным ослаблением 10-15 дБ и направленностью не хуже 10 дБ, проточный датчик, опорный и сигнальный детекторы, генератор пилообразного напряжения, усилитель напряжения переменного тока, логарифмирующий преобразователь, преобразователь напряжения - ток. [c.60]

Доплеровский низкочастотный сигнал, содержащий информацию о нафузке (Y) на полированный шток и его перемещении (X) (с частотами fy l Гц, f,=0, Гц и соотношением амплитуд 1 100), поступает после аналого-цифрового преобразования на микропроцессорную обработку. Необходимость цифровой обработки обусловлена сложностью выделения аналоговыми фильтрами информационных сигналов при таком соотношении частот и амплитуд. [c.75]

Акустическая голография - типичный когерентный метод, который активно развивается в применении к дефектоскопии. Основное отличие акустической голографии от оптической на стадии регистрации состоит в том, что измерения акустического поля осуществляются с помощью приемников, обеспечивающих его линейную регистрацию, т.е. регистрируется амплитуда, а не интенсивность сигнала, как в оптике. Это дает возможность построить изображение, используя различные методы цифровой обработки данных. Ниже рассмотрены два алгоритма численного восстановления изображений обращенной волны (ОВ) и проекции в спектральном пространстве (ПСП). [c.265]

Когерентная обработка сигнала обеспечивает существенное повышение чувствительности аппаратуры. Как отмечалось выше, по существу, с помощью цифровых методов выполняется синтезирование фокусирующего преобразователя с очень большими размерами (равными области сканирования), а следовательно, весьма узкой фокальной областью. Это обеспечивает значительное повышение отношения сигнал/помеха при контроле материалов с крупнозернистой структурой, в частности аустенитных сварных швов. [c.267]

В основном блоке обработки сигналов применяют цифровые сигнальные процессоры. Он обеспечивает полную обработку сигнала АЭ - дополнительное усиление, частотную фильтрацию, оцифровку и вычисление параметров АЭ сигналов. Осуществляются также буферизация данных и передача их через магистраль системного модуля в блоки, которые содержат также цифровые сигнальные процессоры и являются интеллектуальными контроллерами системных модулей. Они выполнены в виде печатных плат, устанавливаемых в свободные слоты центральной ЭВМ. [c.323]

Понятие цифровая фильтрация объединяет в себе определенные операции (преобразования) над рядом численных значений, представляющим собой аналоговый сигнал. Цифровая обработка результатов измерений применяется с целью снижения уровня шумов (сглаживания) или нахождения производных (дифференцирования). Ее воздействие на измеряемые величины соответствует воздействию аналоговых фильтров на аналоговые сигналы. По сравнению с аналоговыми фильтрами цифровые фильтры обладают тем преимуществом, что легко могут быть модифицированы, а также могут использоваться для обработки результатов измерений, перенесенных в запоминающее устройство. Полоса пропускания цифровых фильтров может быть выбрана симметричной, т. е. при этом не вносится какой-либа асимметрии в фильтруемый сигнал. [c.445]

Признаком офф-лайн режима системы газовый хроматограф— ЭВМ является несвязанность хроматографа с ЭВМ, на которой обрабатывается заранее записанная выходная информация газового хроматографа. Ввод выходных данных хроматографа требует ручных операций — перфорирования или ввода с готовых носителей (перфоленты, перфокарты, магнитные ленты). Данное определение, возможно, несколько длинно, но характеризует систему достаточно точно. Офф-лайн система представлена на рис. 6. С точки зрения обработки сигнала важным звеном системы является аналого-цифровое преобразование выходного сигнала хроматографа в цифровой вид. В принципе вместо газового хроматографа может стоять любой прибор инструментального анализа, например ЯМР-, ИК-, УФ- или атомно-адсорбционный спектрометр и т. п. [c.33]

Основное требование, предъявляемое к преобразованию, это скорость преобразования, измеряемая числом преобразований в единицу времени. Для газового хроматографа достаточна скорость 1—8 преобразований в секунду. Дальнейшая обработка цифрового входного сигнала производится несколькими способами. [c.33]

В потоковых хроматографах, работающих с микро-пилотными установками, широко применяются специализированные вычислительные устройства. Обычно такие устройства разрабатывают специально для обработки хроматографической информации, они обеспечивают выполнение следующих операций [6] аналого-цифровое преобразование сигнала хроматографа автоматическое определение начала и конца пика определение времени удерживания коррекция результатов с учетом дрейфа нулевой линии интегрирование площади пика фильтрация помех (шумов, ложных пиков, дрейфа нулевой линии) разделение совмещенных пиков расчет концентрации. [c.195]

Любой этап обработки сигнала может выполняться как аналоговыми, так и цифровыми методами. В соответствии с этим первый шаг при любом методе измерений состоит в преобразовании исследуемой физической величины либо в непрерывный электрический сигнал в виде записи напряжения или тока, либо в последовательность чисел. Длина каждой полученной реализации определяет статистическую точность результатов анализа. В общем случае реализации получают либо в виде продолжительной записи, либо в виде последовательности следующих одна за другой коротких записей. [c.173]

Обработка сигнала с помощью цифровых устройств (модульной аппаратуры или программного обеспечения) требует особого внимания. В общем случае отличие цифрового представления от аналогового заключается в том, что информация представляется в дискретном виде, а также в том, что действительная ось X является циклической и простирается от О до N (где N — число точек), а не от —схз до Преобразование, которое выполняет такое [c.116]

Блок электронный осуществляет подачу искробезопасных питающих напряжений и токов на первичный преобразователь, а также обработку поступающих с преобразователя сигналов в сигнал, пропорциональный влагосодержанию нефти. Значение влажности высвечивается в цифровом виде на жидкокристаллическом индикаторе и преобразуется в выходной токовый сигнал 4-20 мА. [c.63]

Для обработки данных применяют аналоговые и цифровые [А. 1.10] вычислительные машины (табл. А.1.2). Применение их оправдано в тех случаях, когда это способствует увеличению общего объема информации благодаря сокращению времени проведения анализа, повышению селективности или улучшению характеристики сигнал — шум. В этих случаях вычислительные машины применяют и для расчета ошибок. Аналоговые вычислительные машины применяют в основном для управления процессом, применение цифровых вычислительных машин (компьютеров) способствует повышению производительности, расширению областей применения и экономически выгодному внедрению современных методов анализа в лабораторных условиях [А. 1.11]. [c.434]

Одним из примеров автоматизированной системы аналитического контроля служит система Золото-2 , успешно эксплуатируемая на ряде обогатительных фабрик для управления технологическим процессом сорбции при ионообменной технологии извлечения золота. В качестве параметра управления используют концентрацию золота в жидкой фазе пульпы. Система включает комплекс аппаратуры, обеспечивающей отбор и фильтрацию пробы пульпы, доставку фильтрата от пробоотборника к измерительному комплексу системы, устройство для автоматического экстрагирования фильтра, атомно-абсорбционный анализатор с аналоговой системой регистрации аналитического сигнала и цифровую систему обработки аналитического сигнала на базе ЭВМ. [c.237]

СПЕКТРОКОЛОРИМЕТР СПЕКОЛ . Прибор в зависимости от модификации молсет Иметь гальванометр для прямого отсчета оптической плотности по отклонению стрелки или цифровую обработку сигнала. Внешний вид спектроколориметра Спекол (с цифровой индикацией сигнала и проточной кюветой) показан на рис. 4 А. [c.11]

Следовательно, чтобы получить высокий коэффициент усиления при низком уровне шума, необходимо контролировать величину общего коэффициента усиления всей системы регистрации атомно-абсорбционного сигнала, раздельно выбирая коэффициент усиления фотоумножителя и последующего за ним в электронной цепи регистрации усилителя, чтобы обеспечить наилучшее соотношение сигнал/шум. После усилителя электронный сигнал фиксируется с помощью либо стрелочных приборов п самописцев, либо цифровой регистрации. В последних моделях атомио-абсорбцион-ных спектрофотометров для обработки сигнала используют встроенные микроЭВМ. [c.156]

Современный импульсный эксперимент ЯМР выполняется исключительно в режиме с фурье-преобразованием. Вопрос о том, почему это так, детально рассматривается в этой книге, но сам факт столь широкого использования метода Фурье заставляет лишний раз задуматься о природе экспериментов ЯМР. Несомненна польза от реализации этого метода. Особенно эффективные результаты могут быть получены при использованин преобразования в пространстве более чем одной переменной. Важно при этом понимать и те ограничения, которые характерны для цифровой обработки сигналов. Оцифровка сигналов и их преобразование с помощью компьютера часто ограничивают точность измерений частоты и интенсивности, а в отдельных случаях могут даже делать невозможной одновременную регистрацию сигналов. В целом это нетрудно понять, но вопрос носит несколько абстрактный характер для тех, кто только начинает знакомство с методом фурье-спектро-скопии ЯМР. Даже если вы не собираетесь сами садиться за спектрометр, то вам целесообразно хотя бы бегло ознакомиться с тем, как связаны между собой следующие параметры время регистрации и разрешение или интервал между импульсами, время релаксации и интенсивность сигнала. При использовании современного метода ЯМР много ошибок происходит из-за непонимания возникающих при этом ограничений. [c.8]

Видеосигнал е РЭМ представляет собой цдеальную форму для привлечения методов обработки сигнала, так как он разделен ло времени и позволяет нам эффективно обрабатывать в каждый момент времени сигнал с единственного элемента изображения. Обработку реально можно проводить в аналоговой форме, т. е. с помощью специализированных усилителей, установленных последовательно с линейным усилителем и конечным экраном для наблюдения, или в цифровой форме. При цифровой обработке сканируемое изображение преобразуется в цифровую форму, при которой каждый элемент изображения представляется в виде адресного X — У-кода, а третьим значением является интенсивность в этой точке (X, У, /). Цифровое представление может быть обработано с помощью ЭВМ, в результа- [c.167]

Повышение эффективности контроля изнашивания деталей пары трения может быть достигнуто при использовании современных компьютеризированных измерительных комплексов, позволяющих проводить цифровую обработку измеренного сигнала. В частности, приведенный на рис. 10.3 пример показывает, что на начальной стадии фрикционного взаимодействия суммарный электрический сигнал, генерируемый зоной трения, содержит большую постоянную составляющую ЭДС, которая имеет гальваническое происхождение и присутствует даже при отсутствии контактного взаимодействия деталей трибосопряжения. Таким образом, более информативными для контроля процессов изнашивания представляются высокочастотные составляющие трибоЭДС, которые могут быть проанализированы после предварительной цифровой обработки суммарного сигнала. [c.657]

Поскольку наряду с изготовлением и отделом технического контроля в оценке кач ества изделий заинтересованы и другие стороны, например окончательный потребитель, комиссия по оценке сортности, органы надзора и т. д., инструкции и стандарты должны все более четко ограничиваться однозначно определяемыми критериями, т. е. в основном относящимися к положению дефекта, величине эквивалентного отражателя, затенению задней стенки, форме эхо-нмпульса, поведению эхо-импульса при динамическом контроле (перемещении искателя), а краевым условием в них должно быть отношение полезный сигнал/шум для гарантии того, что минимальный еще регистрируемый дефект может быть выявлен и практически. Ввиду тенденций к применению механизированного контроля из вышеназванных параметров отдают предпочтение положению, размеру эквивалентного отражателя и уменьшению эхо-импульса от задней стенки, так как эти параметры более всего доступны для цифровой обработки на ЭВМ. [c.417]

ПЗС мультиплексорами. Эти приборы имеют малые габаритные размеры, массу и энергопотребление, обеспечивают бесшумную работу, высокое отношение сигнал/шум и качество тешювизионного изображения, широкий динамический диапазон при работе в режиме вещательного телевизионного стандарта, цифровую обработку в реальном времени, связь с ЭВМ и др. [c.539]

Однако бурное развитие современной вычислительной техники, основывающейся в подавляющем большинстве случаев именно на приборах с цифровой обработкой информации, и успехи микропроцессорной техники нередко заслоняют недостатки дискретной формы. Одним из таких недостатков являются дополнительные погрешности измерения, возникающие при преобразовании аналогового сигнала в цифровой. Их называют погрешностями дискретности [80]. Поскольку практически все первичные преобразователи дают сигнал в аналоговой форме, погрешность дискретности всегда характеризует цифровую форму измерительной информации. Возникновение этой погрешности легко объяснить, так как аналоговоцифровой преобразователь это по существу дополнительная граница раздела, которая введена в измерительную систему. Имеются и другие типы погрешностей, которые характеризуют дискретную информацию [80]. К сожалению, не специалисту оценить эти ошибки очень не просто. Вероятно, по этой причине о них часто умалчивают, так же как об ошибках, которые связаны с дистанционной передачей измерительной информации. (Никогда нельзя забывать об одном из общих принципов науки при всякой передаче информация только теряется.) [c.139]

Для использования в составе передвижных лабораторий и в стационарных условиях, а также для автономного использования. Функци-ональная схема - на основе использования импульсной флюоресценции молекул 802 в ультрафиолетовой области спектра. Имеется встроенное микропроцессорное устройство для автетлатйче-ского переключения диапазонов, коррекции нуля, автоподстройки чувствительности, самоконтроля и выдачи сигнала о неисправности, обработки информации в двух режимах (мгновенные значения и усредненные). Визуальная информация на индикаторном табло. Программное обеспечение для получения информации о результатах измерений за последние трое суток с усреднением за 20, 30 и 60 мин. Диапазоны измерений массовой концентрации, мг/м для цифрового выходного сигнала и визуальных цифровых данных О...5 для аналогового унифицированного выходного сигнала 0.. 0,2 0,2... 1,0 1,0...5. Масса 30 кг. [c.75]

Кратко остановимся на принципах построения приборов с аналоговой и цифровой обработкой сигналов, что позволит уяснить особенности диагностики средств измерений различных поколений. Для наглядности принципы построения приборов различных поколений рассмотрим на при.мере вольтметров. В самом общем виде входной блок аналогового вольтметра (рис. 6.1) обычно содержит набор делителей напряжения — аттенюаторов, с помощью которых изменяют пределы измерения, и эмиттерный (катодный) повторитель, создающий высокое входное сопротивление. Измерительным преобразователем служит усилитель постоянного тока, увеличивающий мощность исследуемого сигнала до уровня, достаточного для отклонения указателя отсчетного устройства. У вольтметров переменного тока в качестве измерительного преобразователя используется дополнительное устройство, преобразующее напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. Индикатор представляет собой, как правило, стрелочный электроизмерительный прибор магнитоэлектрической системы или другое показывающее устройство аналогового типа. В аналоговом вольтметре происходит последовательное преобразование измеряемого напряжения, правильность выполнения которого можно проконтролировать традиционным измерительным оборудованием (осциллографами, вольтметрами, частотомерами и т. п.). Переключение режимов работы и изменение структуры аналоговых приборов выполняется электромеханическим способом. [c.152]

Магнитометр 8КМ-2 используется в составе измерительно-вычислительной системы для исследования магнитного поля сердца человека в неэкранированном помещении (рис. 1.27). Управление экспериментом и обработка измеренных сигналов осуществляются расположенной в отдельном помещении малой ЭВМ, которая контролирует качество сигналов, улучшает отношение сигнала к помехе путем осреднения измерений на заданном числе кардиоциклов магнитокардиограм-мы и выполняет предварительную цифровую обработку измеренных данных. Одновременно с сигналом магнитной индукции регистрируется электрокардиографический сигнал в стандартном отведении II, зубец Я которого служит для синхронизации последовательно записанных магнитокардиограмм. После предварительной обработки сигналы записываются запоминающим устройством на диск для дальнейшей [c.57]

Непосредственная обработка сигнала осуществляется 16/32-битным процессором с использованием 12-разрядных аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, что соответствует динамическому диапазону около 72 дБ. [c.59]

Первым и чрезвычайно важным этапом работы является исследование проекционной структуры молекул. Именно особенности проекционной структуры позволяют выбрать дальнейшую стратегию изучения пространственной структуры объекта. Задача исследования проекционной структуры состоит в выборе типичных для данного объекта проекций, установлении их характерных размеров, формы и т.п. и, наконец, в получении проекционных карт, характеризующихся определенным разрешением. Для решения этой задачи необходимо прежде всего получить высококачественные изображения объекта. В настоящее время электронная микроскопия одиночных молекул и их ансамблей практически полностью основывается на методе негативного контрастирования. Разрешение изображений негативно-контрастиро-ванных препаратов не превышает 15-20 А. Поэтому целесообразно на одном из первых этапов цифровой обработки изображений провести их фильтрацию от шумов, обусловленных контрастированием. Отсутствие периодичности в изображении делает невозможным Фурье-фильтрацию, применяемую в случае двухмерных кристаллов. При фильтрации непериодического изображения его Фурье-трансформанту умножают на так называемую фильтрующую функцию. Чаще всего используется двухмерная функция распределения Гаусса. Такая математическая операция позволяет плавно удалить из трансформанты коэффициенты Фурье, генерированные деталями изображения, размер которых меньше предельного разрешения. Поэтому профильтрованное изображение, полученное преобразованием Фурье его трансформанты, обычно характеризуется более высоким соотношением полезный сигнал/шум, что облегчает последующие стадии цифровой обработки. [c.204]

Из различных ХЧПТ наибольшие успехи достигнуты в области ионоселективных ПТ. Отчасти это обусловлено доступностью ионоселективных мембран, широко изучавшихся с точки зрения их применения в ИСЭ. ИСПТ следует рассматривать как дополнение к ИСЭ, причем в ряде конкретных областей применения ИСПТ может иметь определенные преимущества перед ИСЭ. Преобразование общего сопротивления in situ позволяет обходиться без громоздких экранированных кабелей нри низком уровне шума. Это преимущество сенсоров на основе ИСПТ, а также их миниатюрность делают ИСПТ идеальным инструментом для экспериментов in vivo, нанример для контроля концентраций электролитов в организме, когда важную роль играют размеры как самого сенсора, так и соединяющих кабелей. Твердотельная структура сенсоров ИСПТ (в особенности отсутствие необходимого для ИСЭ внутреннего раствора) делает ИСПТ небольшим, легким и достаточно прочным. Поскольку размер каждого ПТ на поверхности кристалла может быть очень малым, то принципиально возможно создание сенсоров, способных одновременно определять несколько различных веществ. Для этого, однако, необходимо разработать метод осаждения мембраны, позволяющий надежно нанести на один кристалл с микросхемой несколько небольших мембран, располагающихся очень близко одна от другой. Поскольку сенсоры изготовляют на полупроводниковой подложке, то не представляет затруднений создание дополнительной схемы обработки сигнала, выполняющей, например, мультиплексирование или аналого-цифровое преобразование сигнала. Наконец, поскольку микросхемы производятся тысячами одновременно на одной кремниевой пластине, их стоимость в принципе может быть очень малой. Снижению цены и трудоемкости производства ИСПТ препятствует отсутствие автоматических способов осаждения мембраны и герметизации. [c.422]

Время получения результата, мин Пробоотбор - непрерывный, 3-5 мин. Транспорт пробы - непррыв-ный, до 20 мин в зависимости от длины линии. Анализ - 1 мин. Обработка результатов - автоматическая. Сопряжение с УСУ -сопрягается. Выдача сигнала в аналоговой или цифровой форме на Флоу-ПК или УСУ Проботбор - дискретный, 15 мин. Транспорт пробы -до 30 мин в зависимости от графика и удаленности точки замера. Анализ - 1 мин. Обработка результатов - автоматическая. Сопряжение с УСУ -сопрягается. Выдача результата через ЛАБТОП на Флоу-ПК или АСУ [c.237]

Измерения в указанных диапазонах обеспечиваются за счет набора преобразователей и изменения частоты тока возбуждения в пределах от единиц герц до десятков мегагерц. Сочетания геометрических и электрофизических параметров объекта могут быть самые разнообразные, поэтому дискретность изменения частоты при ее перестройке должна быть по возможности достаточно малой. Эго же необходимо и для обеспечения выравнивания чувствительности во всем диапазоне измерений. Необходимость перестройки частоты в широком частотном интервале является одним из основных условий дпя создания универсального вихретокового прибора. Измерительный канал целесообразно сгроить на основе выделения действительной и мнимой составляющих сигнала аналоговыми средствами с последующим преобразованием их в цифровую форму для дальнейшей обработки с помощью специализированного или серийного микрокомпьютера. [c.205]

На совмещенную с фурье-спектрометром ЯМР электронно-вычислительную машину, являющуюся, по существу, его неотъемлемой составляющей частью, возглагаются функции управления спектрометром по заданной программе или в соответствии с командами, подаваемыми оператором. ЭВМ формирует импульсы, накапливает сигнал ССИ и преобразует его в спектр, хранит информацию в памяти и по команде выдает или в цифровом виде, или через цифроаналоговый преобразователь графически. Кроме того, ЭВМ может выполнять много других операций по обработке данных, улучшению качества спектра, упорядочению и систематизации информации. [c.47]

Обработка результатов при применении цифровии вычислительной машины в замкнутом контуре. В случае длительности накоплення н расчета данных в процессе анализа датчик и преобразователь сигналов непосредственно связывают с цифровой вычислительной машиной без введения промежуточного запоминающего устройства (рис. Л.1.5, б). Сигналы перерабатываются в информацию при помощи цифровой вычислительной машины или в ходе измерений (реальный масштаб времени), или при применении нескольких датчиков с временным разделением. Каждую анализируемую пробу снабжают порядковым номером и перфокартой. Другую перфокарту с необходимой информацией о ходе и условиях анализа вводят в вычислительную машину. Номер пробы повторяется во всех измерительных процессах, так что вычислительная машина координирует сигналы и информацию. После ввода последнего сигнала вычислительная машина выдает результаты анализа, включая ошибку измерения, а также другую информацию (сообщения, адрес заказчика и др.), на перфолентах при помощи печатающего устройства. [c.435]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология