I. પરિચય
પાણી મીણબત્તીઓ પ્રગટાવી શકે છે, શું તે સાચું છે? તે સાચું છે!
શું એ સાચું છે કે સાપ રીઅલગરથી ડરે છે? એ ખોટું છે!
આજે આપણે જેની ચર્ચા કરવા જઈ રહ્યા છીએ તે છે:
દખલગીરી માપનની ચોકસાઈ સુધારી શકે છે, શું તે સાચું છે?
સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, દખલગીરી એ માપનનો કુદરતી દુશ્મન છે. દખલગીરી માપનની ચોકસાઈ ઘટાડશે. ગંભીર કિસ્સાઓમાં, માપન સામાન્ય રીતે હાથ ધરવામાં આવશે નહીં. આ દ્રષ્ટિકોણથી, દખલગીરી માપનની ચોકસાઈમાં સુધારો કરી શકે છે, જે ખોટું છે!
જો કે, શું હંમેશા આવું જ હોય છે? શું એવી કોઈ પરિસ્થિતિ છે જ્યાં દખલગીરી માપનની ચોકસાઈ ઘટાડતી નથી, પરંતુ તેને સુધારે છે?
જવાબ હા છે!
2. હસ્તક્ષેપ કરાર
વાસ્તવિક પરિસ્થિતિ સાથે મળીને, અમે હસ્તક્ષેપ પર નીચે મુજબ કરાર કરીએ છીએ:
- દખલગીરીમાં DC ઘટકો હોતા નથી. વાસ્તવિક માપનમાં, દખલગીરી મુખ્યત્વે AC દખલગીરી છે, અને આ ધારણા વાજબી છે.
- માપેલા ડીસી વોલ્ટેજની તુલનામાં, દખલગીરીનું કંપનવિસ્તાર પ્રમાણમાં નાનું છે. આ વાસ્તવિક પરિસ્થિતિ સાથે સુસંગત છે.
- દખલગીરી એ એક સામયિક સંકેત છે, અથવા સરેરાશ મૂલ્ય ચોક્કસ સમયગાળામાં શૂન્ય હોય છે. વાસ્તવિક માપનમાં આ બિંદુ જરૂરી નથી. જોકે, દખલગીરી સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ આવર્તન AC સિગ્નલ હોવાથી, મોટાભાગના દખલગીરીઓ માટે, લાંબા સમય માટે શૂન્ય સરેરાશનો નિયમ વાજબી છે.
3. દખલગીરી હેઠળ માપનની ચોકસાઈ
મોટાભાગના વિદ્યુત માપન સાધનો અને મીટર હવે AD કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેમની માપન ચોકસાઈ AD કન્વર્ટરના રિઝોલ્યુશન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશનવાળા AD કન્વર્ટરમાં માપન ચોકસાઈ વધુ હોય છે.
જોકે, AD નું રિઝોલ્યુશન હંમેશા મર્યાદિત હોય છે. ધારો કે AD નું રિઝોલ્યુશન 3 બિટ્સ છે અને સૌથી વધુ માપન વોલ્ટેજ 8V છે, AD કન્વર્ટર 8 વિભાગોમાં વિભાજિત સ્કેલની સમકક્ષ છે, દરેક વિભાગ 1V છે. 1V છે. આ AD નું માપન પરિણામ હંમેશા પૂર્ણાંક હોય છે, અને દશાંશ ભાગ હંમેશા વહન અથવા કાઢી નાખવામાં આવે છે, જે આ પેપરમાં વહન કરવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે. વહન અથવા કાઢી નાખવાથી માપન ભૂલો થશે. ઉદાહરણ તરીકે, 6.3V 6V કરતા વધારે અને 7V કરતા ઓછું છે. AD માપન પરિણામ 7V છે, અને 0.7V ની ભૂલ છે. આપણે આ ભૂલને AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ કહીએ છીએ.
વિશ્લેષણની સુવિધા માટે, અમે ધારીએ છીએ કે સ્કેલ (AD કન્વર્ટર) માં AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ સિવાય અન્ય કોઈ માપન ભૂલો નથી.
હવે, આપણે આકૃતિ 1 માં બતાવેલ બે DC વોલ્ટેજને દખલગીરી (આદર્શ પરિસ્થિતિ) વગર અને દખલગીરી સાથે માપવા માટે આવા બે સરખા સ્કેલનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, વાસ્તવિક માપેલ DC વોલ્ટેજ 6.3V છે, અને ડાબી આકૃતિમાં DC વોલ્ટેજમાં કોઈ દખલગીરી નથી, અને તે મૂલ્યમાં એક સ્થિર મૂલ્ય છે. જમણી બાજુનો આકૃતિ વૈકલ્પિક પ્રવાહ દ્વારા ખલેલ પહોંચાડતો પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ દર્શાવે છે, અને મૂલ્યમાં ચોક્કસ વધઘટ છે. દખલગીરી સંકેતને દૂર કર્યા પછી જમણા આકૃતિમાં DC વોલ્ટેજ ડાબી આકૃતિમાં DC વોલ્ટેજ જેટલો છે. આકૃતિમાં લાલ ચોરસ AD કન્વર્ટરના રૂપાંતર પરિણામનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
દખલગીરી વિના આદર્શ ડીસી વોલ્ટેજ
શૂન્યના સરેરાશ મૂલ્ય સાથે દખલ કરતો DC વોલ્ટેજ લાગુ કરો
ઉપરોક્ત આકૃતિમાં બે કિસ્સાઓમાં પ્રત્યક્ષ પ્રવાહના 10 માપ લો, અને પછી 10 માપનો સરેરાશ કાઢો.
ડાબી બાજુના પહેલા સ્કેલને 10 વખત માપવામાં આવે છે, અને દરેક વખતે રીડિંગ્સ સમાન હોય છે. AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલના પ્રભાવને કારણે, દરેક રીડિંગ 7V છે. 10 માપન સરેરાશ કર્યા પછી, પરિણામ હજુ પણ 7V છે. AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ 0.7V છે, અને માપન ભૂલ 0.7V છે.
જમણી બાજુનો બીજો સ્કેલ નાટકીય રીતે બદલાઈ ગયો છે:
ઇન્ટરફેરન્સ વોલ્ટેજ અને કંપનવિસ્તારના ધન અને ઋણમાં તફાવતને કારણે, વિવિધ માપન બિંદુઓ પર AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ અલગ અલગ હોય છે. AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલના ફેરફાર હેઠળ, AD માપન પરિણામ 6V અને 7V વચ્ચે બદલાય છે. સાત માપ 7V હતા, ફક્ત ત્રણ 6V હતા, અને 10 માપનો સરેરાશ 6.3V હતો! ભૂલ 0V છે!
હકીકતમાં, કોઈ પણ ભૂલ અશક્ય નથી, કારણ કે ઉદ્દેશ્ય વિશ્વમાં, કોઈ કડક 6.3V નથી! જોકે, ખરેખર છે:
કોઈ દખલગીરી ન હોય તો, દરેક માપન પરિણામ સમાન હોવાથી, સરેરાશ 10 માપન પછી, ભૂલ યથાવત રહે છે!
જ્યારે યોગ્ય માત્રામાં દખલગીરી હોય છે, ત્યારે 10 માપનો સરેરાશ કર્યા પછી, AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ તીવ્રતાના ક્રમ દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે! રીઝોલ્યુશન તીવ્રતાના ક્રમ દ્વારા સુધારવામાં આવે છે! માપનની ચોકસાઈ પણ તીવ્રતાના ક્રમ દ્વારા સુધારવામાં આવે છે!
મુખ્ય પ્રશ્નો છે:
શું માપેલ વોલ્ટેજ અન્ય મૂલ્યો સાથે સમાન છે?
વાચકો બીજા વિભાગમાં દખલગીરી પરના કરારનું પાલન કરવા, સંખ્યાત્મક મૂલ્યોની શ્રેણી સાથે દખલગીરી વ્યક્ત કરવા, માપેલા વોલ્ટેજ પર દખલગીરી સુપરઇમ્પોઝ કરવા અને પછી AD કન્વર્ટરના કેરી સિદ્ધાંત અનુસાર દરેક બિંદુના માપન પરિણામોની ગણતરી કરવા અને પછી ચકાસણી માટે સરેરાશ મૂલ્યની ગણતરી કરવા ઇચ્છી શકે છે, જ્યાં સુધી દખલગીરી કંપનવિસ્તાર AD ક્વોન્ટાઇઝેશન પછી વાંચન બદલી શકે છે, અને નમૂનાની આવર્તન પૂરતી ઊંચી હોય છે (દખલગીરી કંપનવિસ્તાર ફેરફારોમાં સકારાત્મક અને નકારાત્મક બે મૂલ્યોને બદલે સંક્રમણ પ્રક્રિયા હોય છે), અને ચોકસાઈમાં સુધારો કરવો આવશ્યક છે!
તે સાબિત કરી શકાય છે કે જ્યાં સુધી માપેલ વોલ્ટેજ બરાબર પૂર્ણાંક ન હોય (તે ઉદ્દેશ્ય વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં નથી), ત્યાં સુધી AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ હશે, ભલે AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ કેટલી મોટી હોય, જ્યાં સુધી હસ્તક્ષેપનું કંપનવિસ્તાર AD ક્વોન્ટાઇઝેશન ભૂલ કરતા વધારે હોય અથવા AD ના લઘુત્તમ રિઝોલ્યુશન કરતા વધારે હોય, તે માપન પરિણામને બે સંલગ્ન મૂલ્યો વચ્ચે બદલશે. હસ્તક્ષેપ હકારાત્મક અને નકારાત્મક સપ્રમાણ હોવાથી, ઘટાડો અને વધારોની તીવ્રતા અને સંભાવના સમાન છે. તેથી, જ્યારે વાસ્તવિક મૂલ્ય કયા મૂલ્યની નજીક હોય છે, ત્યારે કયા મૂલ્ય દેખાશે તેની સંભાવના વધારે હોય છે, અને સરેરાશ પછી તે કયા મૂલ્યની નજીક હશે.
એટલે કે: બહુવિધ માપનો સરેરાશ મૂલ્ય (દખલગીરી સરેરાશ મૂલ્ય શૂન્ય છે) દખલગીરી વિના માપન પરિણામની નજીક હોવો જોઈએ, એટલે કે, શૂન્યના સરેરાશ મૂલ્ય સાથે AC દખલગીરી સિગ્નલનો ઉપયોગ કરીને અને બહુવિધ માપનો સરેરાશ કરવાથી સમકક્ષ AD ક્વોન્ટાઇઝ ભૂલો ઘટાડી શકાય છે, AD માપન રીઝોલ્યુશનમાં સુધારો થઈ શકે છે અને માપનની ચોકસાઈમાં સુધારો થઈ શકે છે!
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૩-૨૦૨૩
