ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
УДК 621.391
ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В АБСОРБЦИОННОМ
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЕ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
С.В. Суворов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
ssv-g1@mail.ruРассмотрены особенности обработки сигналов при измерении малых концен-
траций, возникающие в абсорбционном газоанализаторе, выделяющем рабочие
участки спектра с помощью интерференционных фильтров. Для минимиза-
ции погрешности измерения необходимо с достаточной точностью опреде-
лить отношение малого изменения разности напряжений к большому значе-
нию опорного напряжения или отношение двух величин, близкое к единице.
В случае детерминированных сигналов преимущество имеет дифференциаль-
ный метод измерений. Однако практическая реализация таких измерений при
малых концентрациях наталкивается на затруднения, которые необходимо
учитывать при проектировании конструкции и разработке алгоритмов обра-
ботки сигналов абсорбционного газоанализатора, использующего интерферен-
ционные фильтры. Показана необходимость вероятностного подхода в связи
с возникающими при измерении малых концентраций сигналами в виде нецен-
трированных случайных величин. В целях получения достоверного результата
условия измерения формализованы для дальнейшего исследования возникающих
случайных и систематических погрешностей. Сформулированы необходимые
задачи для алгоритма обработки сигналов газоанализатора.
Ключевые слова
:
абсорбционный газоанализ, сигнал, особенности.
FEATURES OF SIGNAL PROCESSING IN THE ABSORPTION
GAS ANALYZER WHEN MEASURING LOW CONCENTRATIONS
S.V. Suvorov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
ssv-g1@mail.ruFor measuring low concentrations of vapors and gases the author examines features
of signal processing occurring in absorption gas analyzer,which fixes the test region
of the spectrum using interference filters. In order to minimize measurement errors
with reasonable accuracy it is necessary to determine the ratio of a small change
in the voltage difference to the larger value of the reference voltage (corresponding
ratio for the two values close to unity). Differential method of measurement has
the advantage in the case of deterministic signals. However at low concentrations
practical implementation of such measurements comes up against difficulties, that
must be considered at structural design and algorithms development for signal
processing of absorption analyzer using interference filters. The necessity of a
probabilistic approach is shown in relation to emerging signals in the form of acentric
random variables when measuring low concentrations. For the purpose of obtaining
reliable results measurement conditions have been formalized for further research of
emerging random error and systematic inaccuracy. Required problems are formulated
for signal processing algorithm of gas analyzer.
Keywords
:
absorbing gas analysis, signal, peculiarities.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 1 3