Комп'ютерний аналіз багатократних вимірювань при квадратичній функції перетворення сенсора

Автор(и)

  • Володимир Юрійович Щербань Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0002-4274-4425
  • Ганна Олександрівна Корогод Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0003-1670-3125
  • Наталія Вікторівна Чупринка Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0002-8952-7567
  • Оксана Зенонівна Колиско Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0003-4043-1238
  • Юрій Юрійович Щербань Державний вищий навчальний заклад «Київський коледж легкої промисловості», Україна https://orcid.org/0000-0001-5024-8387
  • Ганна Володимирівна Щуцька Державний вищий навчальний заклад «Київський коледж легкої промисловості», Україна https://orcid.org/0000-0002-7182-8556

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.273299

Ключові слова:

надлишковість, багатократні вимірювання, квадратична функція перетворення, параметри функції, підвищення точності

Анотація

Об’єктом дослідження є багатократні вимірювання. Дослідження спрямовані на підвищення точності багатократних вимірюваннях при нелінійній і нестабільній функції перетворення сенсора. Доведено, що завдяки рівнянню надлишкових вимірювань забезпечується незалежність результату вимірювань від параметрів функції перетворення та їх відхилень від номінальних значень. Встановлено, що на результат надлишкових вимірювань мають вплив похибки відтворення нормованих за значенням температур Т1 та Т2. Показано, що найкращі результати по точності отримують при похибці відтворення нормованої за значенням температури Т2 в межах ±1,0 %, а температури Т1 в межах ±0,1 %. Завдяки цьому стає можливим знизити вимогами по точності до джерела відтворення нормованої за значенням температури Т2.

Представлена можливість обробки результатів багатократних вимірювань по двом підходам. Проведеним комп’ютерним моделюванням по першому підходу встановлено, що при похибці відтворення нормованої за значенням температури Т2 в межах ±0,5 % відносна похибка вимірювання становитиме 0,003 %. При моделюванні другого підходу відносна похибка буде складати 0,05 %. З’ясовано також, що при збільшенні похибки відтворення нормованої за значенням температури Т2 до ±1,0 % значення відносної похибки становитиме 0,04 %. Завдяки цьому при застосуванні другого підходу стає можливим обирати невисокоточне джерело відтворення нормованої за значенням температури Т2. Крім того, встановлено чутливість другого підходу до розрядності вимірювальних пристроїв, що призводить до залежності результату вимірювання від їх точності.

Є підстави стверджувати про можливість підвищення точності багатократних вимірювань за рахунок обробки результатів проміжних вимірювань за рівняннями надлишкових вимірювань по двом підходам

Біографії авторів

Володимир Юрійович Щербань, Київський національний університет технологій та дизайну

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра комп’ютерних наук

Ганна Олександрівна Корогод, Київський національний університет технологій та дизайну

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп'ютерних наук

Наталія Вікторівна Чупринка, Київський національний університет технологій та дизайну

Кандидат технічних наук

Кафедра комп’ютерних наук

Оксана Зенонівна Колиско, Київський національний університет технологій та дизайну

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних наук

Юрій Юрійович Щербань, Державний вищий навчальний заклад «Київський коледж легкої промисловості»

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра технологій легкої промисловості

Ганна Володимирівна Щуцька, Державний вищий навчальний заклад «Київський коледж легкої промисловості»

Доктор технічних наук, доцент

Директор

Кафедра технологій легкої промисловості

Посилання

  1. Rishan, O. Y., Matviienko, N. V. (2014). Strukturni metody pidvyshchennia tochnosti vymiriuvan v avtomatychnykh systemakh dozuvannia sypkykh materialiv z vykorystanniam mahnitopruzhnykh pervynnykh vymiriuvalnykh peretvoriuvachiv zusyllia. Naukovo-tekhnichna informatsiya, 4, 47–51. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/NTI_2014_4_11
  2. Shcherban’, V., Kolysko, O., Melnyk, G., Sholudko, M., Shcherban’, Y. Shchutska, G. (2020). Determining tension of yarns when interacting with guides and operative parts of textile machinery having the torus form. Fibres and Textiles, 4, 87–95. Available at: http://vat.ft.tul.cz/2020/4/VaT_2020_4_12.pdf
  3. Vdovichenko, A., Tuz, J. (2018). Accuracy enhancement of active power measurement with significant reactive load by creation of the shunt middle point. Measuring Equipment and Metrology, 79 (1), 76–81. doi: https://doi.org/10.23939/istcmtm2018.01.076
  4. Horbatyi, I. V. (2017). Improving measuring accuracy of inharmonious signal voltage under the additive noise condition. Tehnologiya i konstruirovanie v elektronnoy apparature, 1-2, 7–15. doi: https://doi.org/10.15222/tkea2017.1-2.07
  5. Pan, D., Jiang, Z., Gui, W., Yang, C., Xie, Y., Jiang, K. (2018). A method for improving the accuracy of infrared thermometry under the influence of dust. IFAC-PapersOnLine, 51 (21), 246–250. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.09.426
  6. Zhang, Y., Chen, Y., Fu, X., Luo, C. (2016). A method for reducing the influence of measuring distance on infrared thermal imager temperature measurement accuracy. Applied Thermal Engineering, 100, 1095–1101. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.02.119
  7. Lewis, G., Merken, P., Vandewal, M. (2018). Enhanced Accuracy of CMOS Smart Temperature Sensors by Nonlinear Curvature Correction. Sensors, 18 (12), 4087. doi: https://doi.org/10.3390/s18124087
  8. Koritsoglou, K., Christou, V., Ntritsos, G., Tsoumanis, G., Tsipouras, M. G., Giannakeas, N., Tzallas, A. T. (2020). Improving the Accuracy of Low-Cost Sensor Measurements for Freezer Automation. Sensors, 20 (21), 6389. doi: https://doi.org/10.3390/s20216389
  9. Koestoer, R. A., Saleh, Y. A., Roihan, I., Harinaldi (2019). A simple method for calibration of temperature sensor DS18B20 waterproof in oil bath based on Arduino data acquisition system. AIP Conference Proceedings. doi: https://doi.org/10.1063/1.5086553
  10. Chen, C.-C., Chen, C.-L., Lin, Y. (2016). All-Digital Time-Domain CMOS Smart Temperature Sensor with On-Chip Linearity Enhancement. Sensors, 16 (2), 176. doi: https://doi.org/10.3390/s16020176
  11. Su, J., Roshchupkina, N., Kochan, V., Roshchupkin, O., Sachenko, A. (2016). Methods for improving the accuracy of sensors with a significant influence of non-informative factors. 2016 IEEE Sensors Applications Symposium (SAS). doi: https://doi.org/10.1109/sas.2016.7479894
  12. Dorozinska, H. V. (2020). Evaluation Numerical Methods Effectiveness for Processing of Measurement Results by Improved SPR-Sensor. Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, 2, 7–13. doi: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-149-2-7-13
  13. Bedenik, G., Souza, M., Carvalho, E. A. N., Molina, L., Montalvao, J., Freire, R. (2022). Analysis of Parameters Influence in a MOX Gas Sensor Model. 2022 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). doi: https://doi.org/10.1109/i2mtc48687.2022.9806695
  14. Kondratov, V. T. (2014). The problems solved by methods of redundant measurements. Vymiriuvalna ta obchysliuvalna tekhnika v tekhnolohichnykh protsesakh – 2014 (VOTTP-14 2014). Odessa, 26–30. Available at: https://biblio.suitt.edu.ua/bitstream/handle/123456789/1990/vottp-2014-konf.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  15. Kondratov, V. T. (2010). Metody izbytochnyh izmereniy: osnovnye opredeleniya i klassifikaciya. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu, 3, 220–232. Available at: http://journals.khnu.km.ua/vestnik/pdf/tech/2010_3/47kon.pdf
  16. Kondratov, V. T. (2009). Teoriya izbytochnyh izmereniy: universal'noe uravnenie izmereniy. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu, 5, 116–129. Available at: http://journals.khnu.km.ua/vestnik/pdf/tech/2009_5/zmist.files/23kon.pdf
  17. Shcherban, V., Korogod, G., Chaban, V., Kolysko, O., Shcherban’, Y., Shchutska, G. (2019). Computer simulation methods of redundant measurements with the nonlinear transformation function. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (98)), 16–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160830
  18. Shcherban’, V., Korogod, G., Kolysko, O., Kolysko, M., Shcherban’, Y., Shchutska, G. (2020). Computer simulation of multiple measurements of logarithmic transformation function by two approaches. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (108)), 6–13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.218517
  19. Shcherban’, V., Korogod, G., Kolysko, O., Kolysko, M., Shcherban’, Y., Shchutska, G. (2021). Computer simulation of logarithmic transformation function to expand the range of high-precision measurements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (9 (110)), 27–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.227984
  20. Shcherban’, V., Korogod, G., Kolysko, O., Volivach, A., Shcherban’, Y., Shchutska, G. (2022). Computer modeling in the study of the effect of normalized quantities on the measurement accuracy of the quadratic transformation function. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (116)), 6–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254337
  21. Boyko, O., Barylo, G., Holyaka, R., Hotra, Z., Ilkanych, K. (2018). Development of signal converter of thermal sensors based on combination of thermal and capacity research methods. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (94)), 36–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139763
Комп'ютерний аналіз багатократних вимірювань при квадратичній функції перетворення сенсора

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-02-28

Як цитувати

Щербань, В. Ю., Корогод, Г. О., Чупринка, Н. В., Колиско, О. З., Щербань, Ю. Ю., & Щуцька, Г. В. (2023). Комп’ютерний аналіз багатократних вимірювань при квадратичній функції перетворення сенсора. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(5 (121), 17–25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.273299

Номер

Том 1 № 5 (121) (2023): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Volodymyr Shcherban’, Hanna Korohod, Nataliia Chuprynka, Oksana Kolysko, Yury Shcherban’, Ganna Shchutska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.