[Tanya 4]

сигнал непериодический, но можно усреднять длительность паузы между импульсами (напр.сколзящим средним). получим как-бы период импульсов, это даст намного бОльшую точность чем подсчет импульсов за опред.время.

А если подумать... То никакого увеличения точности (чего?) не будет. Еще можно проверить распределение Пуассона... которое при усреднении (увеличении интервала времени) перейдет в гауссово.

[ukpyr 0]

А если подумать... То никакого увеличения точности (чего?) не будет.

пример: 2 и 3 импульса за 100мс, или в среднем 43300 и 31020 тиков таймера между импульсами. где больше точность ?

[Tanya 4]

... где больше точность ?

Точность чего? А в следующем интервале будет 20...

Почему-то Вашу оригинальную идею не используют...

Нигде.

Дозиметр должени измерять дозу. Не так ли?

[rudy_b 1]

Точность от измерения периода или частоты практически не зависит, основную погрешность дает статистика.

 

Самое простое и правильное делать примерно так. Один таймер считает импульсы, другой время. По временному (порядка 10-30 сек для стандартных маленьких - порядка 10 см - гейгеров, для больших - меньше) таймеру считывается и очищается счетчик. Получаемые отсчеты идут на цифровой фильтр низких частот с правильной (переколёб) характеристикой. При этом получается оптимальное сочетание точности и скорости отклика. А для измерений с повышенной точностью - просто увеличивается постоянная времени фильтра или таймирующий интервал.

[ukpyr 0]

По временному (порядка 10-30 сек для стандартных маленьких - порядка 10 см - гейгеров, для больших - меньше) таймеру считывается и очищается счетчик.

yes, поэтому приходится ждать по пол-минуты..минуте до конца измерения, и наблюдать прыгающие показания. при усреднении периода получим плавное изменение показаний и быструю реакцию.

[rudy_b 1]

yes, поэтому приходится ждать по пол-минуты..минуте до конца измерения, и наблюдать прыгающие показания. при усреднении периода получим плавное изменение показаний и быструю реакцию.

Попробуйте, если хочется, но, без использования именно цифрового фильтра с правильно подобранной характеристикой, вы получите гораздо худший результат, можете не сомневаться в этом - проверено неоднократно.

 

Оценка погрешности очень проста, если за некоторый период времени вы зарегистрировали N импульсов, то среднеквадратичный разброс отсчетов будет sqrt(N). От этого вы никуда не уйдете.

 

Оптимизация сводится только к тому что можно чаще измерять, правильно усреднять и учитывать предыдущие отсчеты, т.е. оптимизировать именно изменение сигнала правильно сочетая его с ранее измеренным средним значением. Это можно делать по разному, цифровая фильтрация - наиболее простой и хорошо отработанный метод. При этом абсолютно безразлично что вы измеряете период или частоту.

[Tanya 4]

yes, поэтому приходится ждать по пол-минуты..минуте до конца измерения, и наблюдать прыгающие показания. при усреднении периода получим плавное изменение показаний и быструю реакцию.

И что же мы быстрее и точнее измерим таким образом?

Убедите нас всех.... Скорее. Что скорее... Что скорее?

[777777 0]

пример: 2 и 3 импульса за 100мс, или в среднем 43300 и 31020 тиков таймера между импульсами. где больше точность ?

 

Чтобы получить 2.5 импульса используют фильтрацию y(n) = K*x(n) + (1-K)*y(n-1), K<1

В целочисленном виде, конечно.

 

Почему-то Вашу оригинальную идею не используют...

Нигде.

"Никогда не говори нигде" :) Я использую вычисление периода для определения скорости вращения вала, этот способ действительно дает большую точность. Но здесь это не годится, периоды все равно будут очень разными и без фильтрации не обойтись, но еще придется и деление выполнять.

 

yes, поэтому приходится ждать по пол-минуты..минуте до конца измерения, и наблюдать прыгающие показания. при усреднении периода получим плавное изменение показаний и быструю реакцию.

Чтобы не ждать полминуты можно считать на 1 секунду. Я считаю, как я уже писал, за 0.1 секунду, хотя во многих отсчетах получаются нулевые значения, после фильтрации получаются достаточно ровные дробные числа. Можно поставить последовательно два фильтра и получиль лучшее сглаживание при той же скорости реакции на скачек.

[rudy_b 1]

...Чтобы не ждать полминуты можно считать на 1 секунду. Я считаю, как я уже писал, за 0.1 секунду, хотя во многих отсчетах получаются нулевые значения, после фильтрации получаются достаточно ровные дробные числа. Можно поставить последовательно два фильтра и получиль лучшее сглаживание при той же скорости реакции на скачек.

Маленький (10 см) стандартный гейгер дает на естественном фоне порядка 15-20 импульсов в минуту. Смысл в секундных измерениях невелик. Хотя, при нормальном фильтре, тоже будет работать.

 

[777777 0]

Маленький (10 см) стандартный гейгер дает на естественном фоне порядка 15-20 импульсов в минуту. Смысл в секундных измерениях невелик. Хотя, при нормальном фильтре, тоже будет работать.

Смысл в секундных измерениях в том, чтобы отражался каждый пришедший импульс в тот момент, когда он пришел, а не через полминуты. В этом случае через 3-4 отсчета с нулевым значением будет следовать один с единичным. После фильтрации результат выглядит примерно так:

Изменено 27 декабря, 2010 пользователем 777777

[rudy_b 1]

Это стандартная ошибка. Если на график нанести верхнюю и нижнюю границы погрешности, сразу станет очевидной бессмысленность индикации каждого импульса.

 

Если вы пропустите то, что нарисовали еще через один-два сглаживающих фильтра, то график станет только информативнее - исчезнет "борода" высокочастотных отклонений, при этом время реакции останется разумным, а точность отсчетов возрастет.

Изменено 27 декабря, 2010 пользователем IgorKossak
Бездумное цитирование

[777777 0]

Это стандартная ошибка. Если на график нанести верхнюю и нижнюю границы погрешности, сразу станет очевидной бессмысленность индикации каждого импульса.

В чем именно ошибка? И откуда взять погрешности чтобы их нанести? И в чем, наконец, бессмысленность если благодаря этому график меняется сразу как только меняется счет импульсов, а не через полминуты?

Если вы пропустите то, что нарисовали еще через один-два сглаживающих фильтра, то график станет только информативнее - исчезнет "борода" высокочастотных отклонений, при этом время реакции останется разумным, а точность отсчетов возрастет.

Разумеется, я об этом писал - если воспользоваться фильтром более высокого порядка, то благодаря более крутому спаду его характеристики шум можно значительно уменьшить одновременно сохранив время реакции на изменение счета.

 

[Tanya 4]

В чем именно ошибка?

... если воспользоваться фильтром более высокого порядка, то благодаря более крутому спаду его характеристики шум можно значительно уменьшить одновременно сохранив время реакции на изменение счета.

Лучше скажите, зачем фильтр вообще? Что мы будем иметь после фильтра? Вы видели когда-нибудь реальный дозиметр?

[rudy_b 1]

...И откуда взять погрешности чтобы их нанести? И в чем, наконец, бессмысленность если благодаря этому график меняется сразу как только меняется счет импульсов, а не через полминуты?

Про ошибку я уже писал в 51 сообщении. Именно из-за неё ваш график будет непрерывно изменяться даже при постоянном радиационном уровне. А вы будете разглядывать эти колебания и думать, что это реальные изменения уровня фона.

 

А погрешность определяется легко - если вы подсчитываете число импульсов за 10 секунд (если грубо - то это постоянная интегрирования вашего фильтра, примерно соответствующая его времени отклика), то, при реальной частоте 20 импульсов в минуту, будете, при среднем значении 3.3, иметь непрерывные колебания в 1.8, т.е. более 50% от значения. Т.е. погрешность измерения при такой постоянной времени - 50%. А если смотреть не раз в 10 секунд, а раз в секунду...

[777777 0]

Лучше скажите, зачем фильтр вообще? Что мы будем иметь после фильтра? Вы видели когда-нибудь реальный дозиметр?

Если он предназначен для выдачи щелчков в наушники, то тут, разумеется, даже контроллер не нужен. Если же у него есть хотя бы стрелочный индикатор, то на него придется выдавать некое напряжение, пропорциональное числу импульсов в единицу времени. Вот для получения такого напряжения и нужен фильтр.

 

Про ошибку я уже писал в 51 сообщении. Именно из-за неё ваш график будет непрерывно изменяться даже при постоянном радиационном уровне. А вы будете разглядывать эти колебания и думать, что это реальные изменения уровня фона.

 

А погрешность определяется легко - если вы подсчитываете число импульсов за 10 секунд (если грубо - то это постоянная интегрирования вашего фильтра, примерно соответствующая его времени отклика), то, при реальной частоте 20 импульсов в минуту, будете, при среднем значении 3.3, иметь непрерывные колебания в 1.8, т.е. более 50% от значения. Т.е. погрешность измерения при такой постоянной времени - 50%. А если смотреть не раз в 10 секунд, а раз в секунду...

Вот, сразу видно теоретика...

Все знают, что радиоактивный распад - процесс вероятностный. Но только поработав на практике с измерением радиоактивности, начинаешь понимать что это такое на самом деле. Вы наверное думаете, что если счет составляет 20 импульсов в минуту, то каждые три секунды вы будете регистрировать импульс? Как бы не так! Ведь процесс этот - вероятностный и счет в 20 импульсов в минуту - это лишь наибольшая вероятность получить за минуту именно такой счет. На самом деле их число каждую минуту будет разным, и очень существенно. И, что самое важное - уменьшить разброс в измерениях невозможно! Можно увеличить время регистрации, если регистрировать две минуты, то может показаться, что счет стал стабильнее. Но если вы понаблюдаете дольше, то увидите, что разброс показаний остался таким же, но просто крайние значения встречаются реже. То же самое наблюдается и при применении фильтра: можно увеличить постоянную времени фильтра, от этого кривая станет ровнее. Но если понаблюдать за ней дольше, то можно увидеть, что ее колебания остались такими же по амплитуде, просто уменьшилась частота этих колебаний. Я пробовал разные способы фильтрации и могу с уверенностью заявить, что фильтрация по вышеприведенной формуле дает такие же результаты по разбросу значений, что и простое суммирование за единицу времени если постоянную времени в той формуле задать такую же, что и время суммирования. Чтобы задавать постоянную времени в реальных секундах, коэффициент в той формуле вычисляется следующим образом:

 

K = 1 - exp(-T/tau)

 

где T- время в течение которого подсчитываются импульсы, tau - постоянная времени в секундах, T < tau. При этом совершенно не важно само значение этого времени, хоть 1 секунда, хоть 0.1 - результат на графике будет таким же несмотря на то, что в последнем случае большинство отсчетов будут нулевыми.

Изменено 28 декабря, 2010 пользователем 777777