Измерительные функции

Программа Формула

Измерительные функции предназначена для измерения различных параметров сигналов. Как и для других функций программы Формула, аргументы могут быть заданы в виде выражения.
Измерительные функции. Программа Формула

Mean(<канал>, t) – находит среднее значения по каналу за t предшествующих секунд.

Gradient (<канал>, t) — по методу наименьших квадратов расчитывает коэффициент k, определяющий наклон сигнала за время t.

Min(<канал>, t) – находит минимальное значение по каналу за t предшествующих секунд.

Max(<канал>, t) – находит максимальное значение по каналу за t предшествующих секунд.

Эти функции являются по своей сути фильтрами, АЧХ которых выглядит подобно функции sin(x)/x, где x – величина, обратная введенному временному промежутку. Для значений временного интервала выше 0.1 с, эти значения округляются с точностью 0.1 с до ближайшего большего, с целью ускорения работы и экономии памяти программой.

На рисунке ниже продемонстрировано вычисление минимального, максимального и среднего значений по каналу. В качестве анализируемого задан сигнал треугольной формы. Результаты вычисления отображаются на осциллографе в режиме совмещения:

Измерительные функции Min, Max, Mean

Результат работы Min, Max, Mean

StdDev(<канал>, t) – нахождение стандартного отклонения от мат. ожидания (квадратного корня из дисперсии) по каналу за t предшествующих секунд. Для периодических сигналов по сути является вольтметром переменного тока.

RMS(<канал>, t) – среднеквадратичный уровень сигнала в течение времени t.

На рисунке ниже представлен результат работы функций StdDev и RMS, в качестве аргумента используется сигнал одной и той же амплитуды, но имеющий различный уровень постоянной составляющей.

Измерительные функции StdDev и RMS

Результат работы StdDev и RMS

CrestFactor(<канал>, t) – пик фактор, рассчитывает отношение амплитудного значения (пик) сигнала к среднеквадратичному с усреднением за t предшествующих секунд.

На рисунке ниже представлен результат работы функции CrestFactor, в качестве аргумента используется синусоидальный сигнал, параметры которого (СКЗ и пик) измеряются вольтметром переменного тока. Результат работы функции CrestFactor отображается вольтметром постоянного тока.

Измерительные функции CrestFactor

Результат работы CrestFactor

Результат работы CrestFactor

VDV(<канал>, t) – доза вибрации за время t.

MSDV(<канал>, t) – доза укачивания за время t.

Пик-фактор (CrestFactor), доза вибрации (VDV) и доза укачивания (MSDV) являются параметрами корректированного ускорения и выполнены по ГОСТ ИСО 8041-2006:

среднеквадратичное значение корректированного ускорения aw: Усредненная по времени поступательная или угловая вибрация, определяемая формулой:

среднеквадратичное значение корректированного ускорения

  • aw(ξ) — текущее значение корректированного ускорения (поступательного или углового) как функция времени ξ;
  • Т — период измерений.

уровень корректированного ускорения Lw: Уровень среднеквадратичного значения корректированного ускорения, дБ, определяемый формулой:

уровень корректированного ускорения

  • aw — среднеквадратичное значение корректированного ускорения, м/с2;
  • а0 — опорное значение ускорения, равное 10-6 м/с2.

текущее среднеквадратичное значение корректированного ускорения aw,θ(t): Среднеквадратичное значение корректированного ускорения в момент времени t, определяемое формулой:

текущее среднеквадратичное значение корректированного ускорения

  • aw(ξ) — текущее значение корректированного ускорения в момент времени ξ;
  • θ — период интегрирования;
  • t — текущее время.

Примечание — в качестве аппроксимации линейного усреднения может быть использовано экспоненциальное усреднение, определяемое формулой:

экспоненциальное усреднение

  • τ — постоянная времени экспоненциального усреднения.

максимальное кратковременное среднеквадратичное значение (корректированного ускорения) MTVV: Максимальное значение текущего среднеквадратичного значения корректированного ускорения для периода интегрирования θ, равного 1 с.

доза укачивания MSDV: Величина, представляющая собой интеграл квадрата корректированного ускорения aw(t), выражаемая в м/с1,5 и определяемая формулой:

максимальное кратковременное среднеквадратичное значение (корректированного ускорения)

где Ф — общий период времени, в течение которого наблюдают низкочастотные колебания, вызывающие укачивание (болезнь движения).

Примечания:

1 Доза укачивания может быть получена из среднеквадратичного значения корректированного ускорения умножением на коэффициент Ф1/2.

2 Если не определено иначе, время воздействия Ф принимают равным периоду измерений T.

доза вибрации VDV: Величина, представляющая собой интеграл четвертой степени корректированного ускорения aw(t), выражаемая в м/с1,75 и определяемая формулой:

доза вибрации

где Ф — общее время воздействия вибрации.

Примечания

1. Доза вибрации более чувствительна к пиковым значениям ускорения, чем среднеквадратичное значение.

2. Если не определено иначе, время воздействия Ф принимают равным периоду измерений T.

TimeShift (<канал>, t) – сдвиг во времени значений по каналу, на заданное количество секунд.

На рисунке ниже продемонстрирована работа функции TimeShift. В качестве исходного сигнала задана функция SinGen (Формула 1). Сдвиг по времени осуществляется на 0,1 с (Формула 2).

Измерительные функции TimeShift

Результат работы TimeShift

ThreshD (<канал>, const) – ограничение снизу значений по каналу константной. Т.е. все значения, меньшие константы заменяются ею.

ThreshU (<канал>, const) – ограничение сверху значений по каналу константной. Т.е. все значения, большие константы заменяются ею.

Для задания отрицательного значения в качестве константы следует использовать постфиксный оператор инверсии.

На рисунке ниже продемонстрирован результат работы функций ThreshD и ThreshU. В качестве исходного использован сигнал треугольной формы с амплитудой ±300 мВ (Формула 1). Ограничение снизу осуществляется значением -150 (Формула 2), сверху – значением 150 (Формула 3).

Измерительные функции TreshD и TreshU

Результаты работы TreshD и TreshU

IncRise (<канал>) – счетчик фронтов (переходов из 0 в 1).
IncFall (<канал>) – счетчик срезов (переходов из 1 в 0).

Следует использовать с логическими функциями Equal и Greater. На рисунке ниже приведен пример работы счетчиков переходов. За основу взят пилообразный сигнал TriGen.

Измерительные функции счетчики переходов

Результаты работы счетчиков переходов

ImpWidthPos(<канал>) – ширина положительного импульса в секундах.

ImpWidthNeg(<канал>) – ширина отрицательного импульса в секундах.

Следует использовать с логическими функциями Equal и Greater.

На рисунках ниже демонстрируется работа функций ImpWidthPos и ImpWidthNeg.

Формула, функции ImpWidthPos и ImpWidthNeg

Осциллограмма сигнала

Результат работы функции ImpWidthPos

Результат работы функции ImpWidthNeg

Difference(<канал1>, <канал2>, t) – степень различия формы и амплитуд двух сигналов за определённый промежуток времени (переменная составляющая).

Kurtosis(<канал>, t) – показатель остроты вершины и толщины хвостов одномерного распределения сигнала на основе четвёртого центрального момента распределения за время t.

Skewness(<канал>, t) – коэффициент ассиметрии, который характеризует ассиметрию распределения случайной величины за время t.

Вам также будет интересно…

Авторизация
*
*

7 − два =

Потеряли пароль?

Политика конфиденциальности персональных данных

Регистрация
*
*
*

одиннадцать − пять =

Политика конфиденциальности персональных данных

Генерация пароля

три × 4 =