Отношение шума к сигналу

При проведении любых измерений самой важной величиной является отношение величины сигнала к величине шумов. Это так называемое отношение сигнала к шуму обозначается обычно как с/ш , Если величина сигнала сравнима или меньше величины шумов, то его регистрация становится затруднительной или просто невозможной. Для выделения сигнала на фоне шума применяют многократно повторяющуюся запись как сигнала, так и шума. Сигнал является всегда положительной величиной, поэтому прн многократном повторении его измерений она будет увеличиваться, Шум — статистически независимая величина, и в различные моменты времени она может принимать как положительные, так и отрицательные значения, поэтому при бесконечном числе измерений сигнала шума мы должны получить нулевую величину, Именно эти свойства сигнала и шума исиользуются в устройствах, в которых многократные измерения сигнала и шума приводят к улучшению отношения сигнала к шуму, [c.27]

Воспроизводимость результатов анализа — характеристика случайных погрешностей, теория которых (математическая статистика) хорошо разработана [315—318]. Они зависят от стабильности излучения ламп с полым катодом, от стабильности работы распылительной системы, от стабильности свойств пламени и, наконец, от помех ( шумов ) приемников излучения и регистрирующей системы. Поскольку погрешность измерений в атомно-абсорбционном анализе определяется отношением полезный сигнал шум, а полезный сигнал определяется атомным поглощением, то при уменьшении концентрации определяемого элемента, приводящем к уменьшению поглощения, при сохранении постоянного уровня шумов погрешность определения возрастает. Поэтому воспроизводимость определений при концентрациях, близких к пределу обнаружения, невелика. Относительное стандартное отклонение при содержании 25о равно 0,50 (5г=5о/25о) =0,50. Более надежным является предел обнаружения, вычисленный по содержанию, численно равному 35о, что соответствует доверительной вероятности 0,997 и значению 5г, равному 0,33. Таким образом, погрешность Зг дает возможность судить не только о воспроизводимости анализа, но и о значении предела обнаружения. Для многих современных приборов она не превышает 0,01 —0,02, поскольку в довольно большом диапазоне концентраций постоянна и близка к минимальной 5г,мин. В этом диапазоне с минимальным стандартным отклонением — в диапазоне рабочих концентраций — и рекомендуется работать. При оценке же пределов обнаружения более правильно использовать значение стандартного отклонения Зг—Зо/с. [c.110]

Рис. 5. Зависимость отношения сигнала к шуму < сигн шум и сигнала к фоновому ионизационному току о от напряжения на ионизационной камере

От выбранных условий проведения измерений очень сильно зависит величина отношения полезный сигнал/шум (с/ш). Величина с/щ уменьшается (на спектральной кривой появляются все более значительные беспорядочные выбросы) с ростом оптической плотности исследуемого образца, в то время как измеряемые величины а и Де прямо пропорциональны концентрации образца, т. е. его оптической плотности. Поэтому при проведении измерений необходимо найти оптимальное соотношение между этими взаимно противоположными требованиями к условиям измерения. На качество спектров сильно влияет техническое состояние прибора [c.44]

Искусственными отражателями при контроле продольными и поперечными волнами служат плоскодонные отверстия на глубинах 2. .. 200 мм. Приняты меры, исключающие влияние боковых поверхностей СОП на амплитуду эхосигнала от отверстия. Оптимальная рабочая частота определяется по максимальному отношению амплитуд сигнала от заданного контрольного отражателя, расположенного на максимальном расстоянии от преобразователя, к уровню структурных шумов. Контроль выполняют всеми типами преобразователей прямыми контролируют толщины > 10. .. 15 мм, РС - толщины [c.394]

Чувствительность определяется отношением величины сигнала к величине шумов, поступающих вместе с ним. Таким образом, чувствительность любого фотоприемника ограничена производимыми им шумами. [c.220]

Оценим эту величину. Максимальное регистрируемое без искажений значение напряжения сигнала на выходе усилителя близок к напряжению питания, составляющего обычно для предварительного усилителя сигналов преобразователя величину порядка 10 В. Для линейного детектирования с помощью прецизионных детекторов на операционных усилителях необходима величина сигнала порядка 1 мВ. Следовательно, динамический диапазон (отношение максимального сигнала к минимальному) составит 10 ООО. Если коэффициент усиления Усилителя составляет 100 (характерное значение), то напряжение максимального неискажаемого входного сигнала составит 0,1 В (100 мВ), а минимальное - 10 мкВ. Оценим величину электрического шума входного каскада. Приняв, что на входе усилителя сигналов пьезопреобразователя использован полевой транзистор с шумовым напряжением порядка 2 нВ/ /Гц (типовое значение для рассматриваемого частотного диапазона), для полосы частот 10 кГц ползучим шумовое напряжение 200 нВ - величину, которой можно [c.135]

Для получения от прибора необходимой фотометрической точности должно быть задано отношение М сигнала к шуму на выходе прибора. Для простоты расчетов предположим, что весь шум сосредоточен в фотоприемнике, а остальная часть прибора, так же как и падающий световой поток, свободны от шумов. Обозначим чувствительность приемника через о, а уровень шумов на выходе прибора через и . Тогда [c.226]

Чувствительность всякой измерительной системы характеризуется отношением амплитуды сигнала к амплитуде шума, поэтому чувствительность рассматриваемой установки (рф) будет [c.36]

Поскольку t в импульсной полярографии значительно больше, чем в полярографии с -прямоугольным напряжением, ток, рассчитанный по формуле (4-1), оказывается меньше соответствующего тока в полярографии переменного тока. Однако лучшее отношение полезного сигнала к шумам капилляра позволяет повысить чувствительность примерно в 4 раза. [c.89]

По определению [826, 1391], е — число, показывающее во сколько раз квадрат отношения регистрируемого сигнала к шуму для реального приемника больше такового для идеального приемника, работающего в тех же условиях [c.42]

Характеристики усилителей. Одной из главных характеристик усилителей является динамическая область, т. е. отношение наибольшего сигнала, при котором еще соблюдается линейная зависимость между входным п выходным напряжением, к шуму. Для различных усилителей эта характеристика лежит в пределах 10 —10 , т. е. значительно меньше, чем динамическая область ПИД (10 —10 ). Поэтому на входе усилителя устанавливается ряд переключающих высокоомных резисторов с целью получения чувствительности, требуемой для данного анализа. В связи [c.165]

Шумы, вызываемые потоками, связаны с колебаниями в скорости. Как эти изменения в скорОсти потока влияют на сигнал детектора, показано на рис. 10 (наклоны кривых) и на рис. 11 (изменения в микровольтах лри изменении скорости потока на 1%). Для данной ячейки чем выше скорость потока или температура измерительного элемента, тем больше шумы, связанные с колебаниями потока. Данные по чувствительности к потоку, изображенные таким образом, могут быть использованы для определения приемлемых пределов изменения параметров работы. Например, с самописцем со шкалой в 1. не флуктуации порядка 1 мкв не будут вызывать шум при регулировке скорости потока с точностью до 1%. Так, даже ячейка В будет удовлетворительно работать в отношении шумов, вызываемых пото- КОм азота нри скоростях ниже 50 мл/мин. [c.173]

Полоса пропускания частот синхронного детектора, а следовательно и уровень флуктуаций сигнала на выходе, определяется, как и для диодного детектора, инерционностью регистрирующего прибора или постоянной времени 7 С-цепочки, однако за счет фильтрации сигналов по фазе система синхронного детектирования обеспечивает несколько лучшее отношение полезного сигнала к шуму. Последнее преимущество синхронного детектора становится особенно заметным при уровне шумов, близком или превышающем величину полезного сигнала [41]. [c.134]

Это соотношение означает, что дробовые шумы определяются суммарным потоком, регистрируемым приемником. Наложение постороннего излучения проявляется не только в увеличении шумов за счет нестабильного характера излучения ( 18), но и в увеличении дробовых флуктуаций. В связи с этим следует отметить следующее обстоятельство. Ранее ( 18) было указано, что для уменьшения наложения сплошного фона ячейки на линейчатый спектр источника можно сужать участок спектра, выделяемый спектральным прибором. При этом пропорционально уменьшению ширины щелей должно увеличиваться отношение полезного сигнала к фону. Однако при учете дробовых шумов этот прием полезен не во всех случаях. [c.147]

При перемешении в короткую сторону спектра абсолютная интенсивность сигнала и фона быстро падает. Поскольку уменьшается поток света, растут дробовые шумы приемника, и измерение небольших превышений сигнала над фоном (около 1%) становится невозможным. Для того чтобы сохранять возможность измерения мало различающихся сигналов во всей области спектра, необходимо поддерживать постоянное значение светового потока, падающего на приемник. Единственным средством для этого является увеличение спектральной ширины щелей монохроматора. Увеличение ширины щелей, в свою очередь, ухудшает отношение полезного сигнала к фону, в результате чего падает чувствительность измерений. Таким образом, несмотря на интенсивный сплошной фон, чувствительность эмиссионного анализа в видимой области спектра должна быть в среднем выше, чем в ультрафиолетовой. [c.238]

Следовательно, отношение выходного сигнала к шуму для второго выхода равно [c.167]

Широкое применение вычислительной техники не только для расчета результатов анализа, но и для управления работой хроматографа на принципиально новой основе. ЭВМ возьмет на себя контроль и управление режимом термостатирования, стабилизацию и программирование газовых потоков, проверку функционирования узлов прибора и коррекцию режимов работы в зависимости от результатов анализов, проверку и градуировку прибора при эксплуатации. На основе методов статистической обработки входных и выходных сигналов с помощью ЭВМ возможно создание хроматографов с непрерывным выходным сигналом и улучшенным отношением полезного сигнала к шуму. [c.218]

Какой бы принцип детектирования ни использовался, объем жидкости между выводом из колонки и вводом в ячейку детектора всегда должен быть минимальным. Поскольку с увеличением объема проточной ячейки детектора чувствительность обнаружения возрастает, а разрешение ухудшается, то обычно выбирают оптимальный вариант. В литературе описана конструкция проточных ячеек двух типов — 2- и Н-типа [9, 14]. Чувствительность прибора увеличивают многими способами, но при этом всегда, используют различие в свойствах элюента и элюата. С помощью разного рода усилителей можно значительно увеличить отношение полезного сигнала к шуму. [c.67]

На рис. 3.26 показана зависимость изменения шумов, сигнала с приемника и отношения сигнал/шум от питающего напряжения для селенисто-свинцового фотосопротивления. Из рисунка видно, что существует оптимальная величина питающего напряжения, при которой отношение сигнал/шум имеет максимальную величину. Увеличение или уменьшение напряжения от точек Л и Б резко сни- [c.138]

Если рассмотреть отношение полезного сигнала к шуму (предельного тока к конденсаторному), то обнаруживается, что [c.185]

I на два порядка в отношении э сигнал шум при одинако-вой скорости записи [8]. [c.202]

С тем, ЧТО обычно не существует оснований ожидать отклонения от линейности при анализе малых проб, линейный диапазон часто определяют как отношение максимального сигнала, при котором еще детектор линеен, к уровню шумов детектора. Наблюдается все большее распространение менее наглядного, но более простого термина линейность для обозначения линейного диапазона детектора [6]. [c.124]

Световой поток, собранный оптической системой излучателя, отфильтрованный, прошедший через исследуемую среду и спроецированный на приемник, должен быть такой интенсивности, чтобы отношение полезный сигнал/шум на выходе приемника было достаточным для уверенной регистрации выходной величины. [c.95]

Значением /ф, мин определяется уровень минимального полезного сигнала на выходе приемника. Полезный сигнал на выходе фотоприемника (называемый иногда реакцией приемника) должен быть достаточным для уверенной работы регистрирующего устройства анализатора с учетом шумов на его входе, т. е. отношение полезного сигнала к шуму должно быть не ниже такого значения, при котором схема начинает работать устойчиво. Минимальное значение этого отношения определяется заданной точностью регистрации. [c.96]

Единичный сигнал может быть надежно выделен на фоне шумов, если соотношение значения измеряемого сигнала к сигналу шума (сигнал/шум) больше единицы. Для четкого выделения сигнала часто выдвигается требование, чтобы отношение сигнала к щуму было бы равным трем, т. е. чтобы измеряемый сигнал был бы втрое больше среднего уровня шумов. При использовании этого критерия вероятность возникновения погрешности, что зареги- [c.80]

Детектирование в дальней инфракрасной области связано с определенными трудностями. Инфракрасный детектор превращает падающее излучение в электрический сигнал, который, как обычно, состоит из полезного сигнала ( ответ на падающее излучение) и внутренних флуктуаций детектора (шум). Эффективность детектора определяется отношением величины сигнала к шуму. В дифракционных спектрометрах для дальней инфракрасной области помимо трудностей, связанных с низкой интенсивностью излучения источника в рабочем участке спектра, положение осложняется тем, что в данный момент времени на детектор попадает лишь узкий интервал частот, что уменьшает отношение сигнала к шуму. [c.42]

Распыляя вещества с опознавательным запахом (или хорошие имитации их) столь же широко, как сейчас — инсектициды, мы, возможно, сумеем нейтрализовать чувствительный аппарат определенных насекомых, так что они не смогут ни находить, ни опознавать своих партнеров, а их нормальные реакции станут настолько спутанными и перестимулированными, что эти насекомые утратят способность к спариванию. На языке теории информации отношение шум/сигнал возрастет настолько, что будет нарушена эффективная связь между полами. Такой [c.63]

Наибольший интерес и практическое значение представляют изменения интенсивности спектров ЭПР фракций крови, а также биопсийного и операционного материала у больных людей. Как видно из рисунка г ж д), спектры ЭПР, полученные из эритроцитов, обнаруживают ту же тенденцию, что и спектры внутренних органов, т. е. при патологии интенсивность сигнала сугцественно меньше, чем интенсивность сигнала такого же препарата здорового человека. Однако необходимо отметить, что сигналы фракций крови приходится измерять на пределе чувствительности прибора, в жидком азоте, когда отношение шум — сигнал значительно хуже, чем нри измерении образцов внутренних органов. Так, если сигнал сел езенки здорового животного соответствует 8,85-10 частиц с неспаренным электроЕ ом на 1 г сухого веш ества, то сигнал ЭПР от эритроцитов (в норме) соответствует приблизительно (0,8—0,9) 10 частиц, т. е. на порядок меш.ше. Изменения формы и ширины спектральных линий в зависимости от исследований патологии, как видно из иллюстративного материала, отметить не удалось. [c.148]

В табл. 11.4 приведены пределы детектирования, выраженные в минимально измеряемых изменениях величин, лежащих в основе работы данного детектора, при условии, что отношение минимального сигнала к шуму равно 1 1. Для спектрофотометрических детекторов оно соответствует изменению оптической плотности на единиц при длине пути светового потока в ячейке 1 см. Рефрактометрические детекторы могут регистрировать изменение показателя преломления порядка 10- единиц. Микроадсорбционные регистрируют разность температур между двумя термисторами в [c.96]

Равенство (8 4 11) показывает, что квадрат коэффициента когерентности мал, когда мало отношение выходного сигнала к шуму G f)rnif)ITzz(f), и близок к 1, когда это отношение велико. [c.112]

Если аналитический сигнал лишь близок к средней величине сигнала контрольного опыта (фоновый сигнал), то возникает вопрос, обусловлено ли это превышение наличием определяемого вещества или же флуктуациями фонового сигнала, называемыми шумом. Предел обнаружения соответствует сигналу, превышающе среднее фоновое значение в к раз (т. е. отношение полезный сигнал/шум равно к). Как правило, значение к выбирают равным 3 (см. разд. 12.1). Если сигнал выше предела обнаружения, то это свидетельствует о наличии определяемого вещества, а если ниже предела обнаружения — о его отсутствии. [c.63]

Решение. Чувствительность 50 1 в спектре 90°/о-ного этилбензола соответствует отношению амплитуд сигнала к амплитуде шума в спектре ЯМР С 100%-ного этилбензола при одном импульсе на один атом углерода, равному (50/2,5X2X0,9)ег 10. Таким образом, амплитуда сигнала 1 мол. % этанола будет составлять 0,01X10=0,1 при одном импульсе. При использовании стандартных условий с NT = 3600 получим усиление сигналов примерно в 60 раз. Это означает, что амплитуда сигналов этанола будет составлять 6. [c.157]

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]

Отношение пика сигнала к среднему квадратическежлу значению шума достигает максимального значения, если [24] [c.164]

Чувствительность. Это характеристика (5) прибора, выражаемая отношением величины сигнала Н) на выходе прибора к значению, например, измеряемой концентрации (С) и, таким образом, определяемая крутизной градуировочной кривой прибора 8 = с1Я1йС), Чувствительность также определяется как минимальное, но еще заметное для прибора изменение концентрации, которое зависит от отношения сигиал/шум для данного прибора. Обычно чувствительность прибора определяют как концентрацию, необходимую для того, чтобы величина полезного сигнала в два раза превышала среднеквадратичное значение амплитуд биений фоновой линии. [c.102]

Чувствительность ЭПР-снектрометра характеризуется отношением алшлитуды сигнала к амплитуде шумов на выходе измерительной системы (т. е. на самописце или на осциллографе). Минимальную велич11ну высокочастотной восприимчивости, которая может быть обнаружена различными измерительными системами, можно подсчитать, руководствуясь выводами предыдуш его параграфа. Это позволит получить общую формулу для минимального числа спинов в образце (см. 4). Ниже мы предполагаем, что резонатор согласован с передающей линией. [c.492]

Сигнал/шум около 12 (или отношение ингенсивиости сигнала к максимальной интенсивности шума, умноженное на 2,5). [c.39]

На чувствительность газохроматографического определения веществ в основном влияют способы детектирования. Известно, что ЭЗД очень чувствителен к галоидсодержащим и некоторым фос-форорганическим пестицидам. В табл. 1 приведены структурные формулы некоторых пестицидов и минимально определяемые их количества. Последние установлены различными авторами [37, 158, 378]. Значения для д,ге -ДДТ, /г,ге -ДДД и п,га -ДДЭ, которые приведены в литературе [37], получены нами при анализе чистых веществ. В данном случае использовалась колонка 1,5 л X 3 мм, заполненная силанизировавшым целитом 545 (80—100 меш) с 5% метилсиликона SE-30. Бонелли и сотр. [158] разделяли пестициды па силиконах ДС-11 и QF-1, а Радомски и Рей [378]— на метил-силиконе ДС-200. За минимально определяемое принимали то количество вещества, которое дает пик высотой 30 мм (10% от всей шкалы или площадь которого равна 100—120 мм при максимальной чувствительности) [37]. При этом отношение величины сигнала от испытуемого вещества к шуму составляло 3 1 [37, [c.35]

Для выявления и устранения случайной составляющей погрешности (если ее значение превышает предел допустимой приведенной погрешности), необходимо проверить работоспособность отдельных элементов измерительной схемы анализатора. Причинами большой случайной погрешности могут быть выход из строя одного из элементов прибора, снижение коэффициента усиления измерительной схемы, уменьшение отношения полезного сигнала к шуму и т. п. После устранения неисправности необходимо произвести градуировку и поверку ИК-анализатора. Имеется два вида контроля метрологических характеристик анализаторов оперативный, выполняемый самим потребителем, и точный поверочный контроль, проводимый Госповерительными службами. Порядок и периодичность проведения контроля указывается в эксплуатационной документации на прибор. [c.220]

Если же сравнивать между собой интенсивности наиболее ярких линий К- и -серий, то можно отметить, что при одних и тех же условиях возбуждения спектра и при равенстве длин волн сравниваемых линий соотношение их интенсивностей можно выразить как 100 10. Тем не менее, для работы нередко избирают аналитическую линию из -серии излучения элемента, даже если она несколько слабее линии из i - epHH. Но в этих случаях обычно T9K стараются выбрать детектор и параметры регистрации, чтобы в достаточной степени увеличить отношение интенсивности сигнала от линии к интенсивности фона спектра и шумов самого детектора. Улучшение, т. е. увеличение этого отношения, означает повышение чувствительности анализа. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология