автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Снижение дополнительной погрешности измерения показателей качества электроэнергии, вызванной дифференциальной нелинейностью АЦП последовательного приближения

На правах рукописи

ЗАПОРОЖСКИЙ Андрей Викторович

СНИЖЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ВЫЗВАННОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ АЦП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ

05 14 02 — Электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

00305Э401

Ставрополь — 2007

003059401

Работа выполнена на кафедре ТОЭ в Северо-Кавказском государственном техническом университете

Научный руководитель-

доктор технических наук, профессор Владимир Михайлович Кожевников

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Юрий Григорьевич Кононов

кандидат технических наук, доцент Виктор Семенович Ядыкин

Ведущая оргапшация* ФГУП «ВНИИМ

им Д И Менделеева» (г Санкт-ПитерСург)

Защита состоится 31 мая 2007 года в « » часов на заседании диссертационно! о совета Д212 245 06 в Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу 355029, г Ставрополь, пр Кулакова 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского государственного технического университета

Автореферат разослан « » апреля 2007 г Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физико-математических наук, профессор "/"'У^' ' ' ' Дроздова В И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Специфика электрической энергии как вида продукции состоит в том, что она потребляется в тот же момент времени, чю и вырабатывается, причем качество электроэнергии (КЭ) может ухудшаться как по вине производителя (электросиабжающая организация), так и по вине потребителя

В рыночных условиях только экономическими методами можно добиться того, чтобы участники рынка эчектроэнергии не ухудшали ее качество Механизм такого рода существует - это скидки и надбавки к тарифам за КЭ Для реализации механизма скидок и надбавок необходимо наличие средств измерения показателей качества электроэнергии (ПКЭ) Эти средства могут быть раздетсны на два типа

- Средства оперативного коммерческого контроля КЭ,

- Диагностические средства измерения ПКЭ, Специализированные организации по сертификации электроэнергии

могут позволить себе приобрести достаточно дорогие диагностические измерители ПКЭ В то же время персональное средство оперативного и коммерческого контроля КЭ нельзя назвать доступным для рядового потребителя

Среди компонентов измерителя ПКЭ не последнее место в величине вносимой погрешности и стоимости занимают высокоточные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) В этой ситуации целесообразно искать способы создания приборов на основе более дешевых - менее точных АЦП, не теряя при этом точность прибора Дополнительно появляется возможность использовать АЦП, встроенные непосредственно в микроконтроллер (которые не отличаются особым качеством), чго, в целом, заметно снижает стоимость конечного устройства

Среди широкого спектра погрешностей АЦП последовательного приближения, дифференциальная нелинейность его характеристики преобразования наиболее существенно влияет на погрешности измерения показателей качества и электроэнергетических величин (ЭВ)

Применение методов коррекции нелинейности позволит повысить точность измерения показателен качества и эчектроэнергетических величин и заметно удешевить изделия при сохранении их характеристик Цель работы

Теоретическое и экспериментальное решение задачи снижения допотнительной погрешности измерения ПКЭ и ЭВ, вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП Исследование указанной проблемы связано с решением следующих задач

1 Разработка программной модели измерителя ПКЭ и ЭВ

2 Исследование механизма возникновения дополнительной погрешности

измерения ПКЭ и ЭВ, вызванной наличием дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП последовательного приближения

3 Разработка методов снижения дополнительной погрешности измерения ПКЭ и ЭВ, вызванной наличием дифференциальной нелинейности характеристики преобразования ЛЦП последовательного приближения

4 Разработка мероприятий, позволяющих снизить стоимость оборудования для измерения погрешностей весов битов АЦП, за счет применения новых алгоритмов цифровой обработки сигналов

Научная новизна

В исследовании автора впервые

1 Создана программная модель измерителя ПКЭ и ЭВ

2 Разработан метод снижения дополнительной погрешности измерений, вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП

3 Выявлены свойства характеристики преобразования АЦП последовательного приближения Первое свойство заключается в том, что ширина всех квантов одной группы одинакова для данного экземпляра АЦП независимо от значений погрешностей весов его битов Второе свойство заключается во взаимной компенсации погрешностей весов битов АЦП при сложении определенным образом значений ширины групп квантов данного экземпляра АЦП

4 На основе выявленных свойств АЦП разработан новый метод измерения погрешностей весов битов АЦП, использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, а также усовершенствован существующий метод измерения погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения

5 Создана программная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения, позволяющая исследовать влияние параметров компонентов измерителя на точность измерения погрешностей весов битов АЦП

Научная и практическая значимость работы

1 Применение метода снижения дополнительной погрешности измерений, вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП позволяет использовать в измерителях ПКЭ и ЭВ дешевые и обладающие значительной дифференциальной нелинейностью АЦП последовательного приближения (в том числе АЦП, встраиваемые в микроконтроллеры) Это позволяет па 3-10% снизить себестоимость измерителей ПКЭ и ЭВ

2 Созданная программная модель измерителя ПКЭ и ЭВ является удобным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов коррекции дифференциальной иечинейности на этапе разработки измерителей ПКЭ и ЭВ

3 Разработанный и усовершенствованный методы измерения

погрешности весов битов АЦП позволяют отказаться от использования управтяемого генератора и прецизионного измерителя напряжения, что дает возможность реализовать систему автокоррекции нелинейности АЦП непосредственно в измерителях ПКЭ и ЭВ

4 Созданная про! раммная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП является эффективным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов измерения на этапе разработки их измерителя Реализация и внедрение результатов работы.

Разработанные модели и методы используются в ЗАО КИЭП «Энергомера» На основе разработанных моделей и методов было создано встроенное программное обеспечение нового эталонного счетчика электроэнергии с функциями измерения ПКЭ Счетчик успешно прошел внутризаводские испытания на предмет корректности измерительных алгоритмов, а так же прошел испытания во ВНИИМ на получение сертификата об утверждении типа средства измерений и регистрации в Государственном реестре средств измерении

Положения и результаты, выносимые на защиту.

1 Результаты экспериментального определения влияния нелинейности АЦП на погрешность измерения ПКЭ и ЭВ с применением коррекции нелинейности и без нее

2 Метод снижения дополнительной погрешности измерений ПКЭ и ЭВ, вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП

3 Свойства характеристики преобразования АЦП последоватечыюго приближения

4 Разработанный и усовершенствованный методы измерения погрешностей весов битов АЦП

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается использованием стандартных и апробированных методов исследования, корректностью сделанных допущений и анализом погрешностей проведенных измерений

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 3 конференциях, в том числе

- XXXIII научно-техническая конференция по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 I од г Ставрополь, 2004

- Х1-я Международная конференция Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты Крым, Алушта, 2006г

- IX региональная научная конференция «Вузовская наука — СевероКавказскому региону» Ставрополь, 2005

Публикации По содержанию и результатам диссертационной работы опубликовано 10 работ, из которых 3 статьи, 5 тезисов докладов, зарегистрировано 2 программных продукта в реестре Федеральной службы по

шп еллектуальной собственности Структура н объем работы Диссертация изложена на 95 страницах, илчгострируется 23 рисунками и 9 таблицами и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и двух приложений

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи работы, кратко изложено содержание диссертации и перечислены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе проведен обзор работ, посвященных измерению показателей качества электроэнергии (ПКЭ) Для снижения себестоимости измерителей ПКЭ предложено использовать в них недорогие АЦП последовательного приближения с применением программной коррекции дифференциальной нелинейности Проведен обзор существующих методов коррекции дифференциальной нелинейности АЦП Проведен обзор существующих методов измерения параметров характеристики преобразования АЦП и предложено усовершенствовать метод нарастающего напряжения для использования его при создании системы автокоррекции дифференциальной нелинейности в измерителях ПКЭ

Во второй главе для исследования влияния дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП на погрешность измерения показателей качества электроэнергии была разработана программная модель измерителя ПКЭ

При создании модели были сформулированы следующие требования

- модель должна адекватно описывать поведение измерителя и потребителей,

- модель должна быть удобным инструментом, с помощью которого возможно легко экспериментировать с параметрами измеритеая и потребителей (начиная от тонких настроек отдельных параметров до замены или переконфигурации компонентов измерителя)

- модели программного обеспечения измерителя должны быть описаны в виде, который позволяет максимально просто конвертировать их в исходные коды программ для конкретного прибора

- модель должна быть наиболее общей для всех возможных вариантов реализации конкретного прибора, либо позволять легко модифицировать, корректировать или давать возможность заменить блоки, которые моделируют поведение частного характера компонентов измерителя

В результате анализа названных требований к разрабатываемой модели, а также обзора существующих инструментальных программных средств, было принято решение об использовании в качестве инструмента по созданию модели, системы внпЫтк из программного пакета Ма!1аЬ Исходный текст

программы блока написанный по законам ЗнтшПпк на языке Си получается с одной стороны достаточно просто портируемым, с другой стороны позволяет легко и быстро создавать блоки практически любой сложности

Среда ВитшЬпк содержит целую библиотеку готовых функциональных блоков, но для создания полноценной модели измерителя ПКЭ возникла необходимость в написании собственных уникальных блоков Так была разработана модель нсидеального АЦП последовательного приближения В данном блоке была реализована возможность произвольным образом задавать погрешности весов разрядов АЦП последовательного приближения

В ходе разработки модели измерителя ПКЭ был проведен обзор алгоритмов разложения сигнала на гармонические составляющие и выбран дня испочьзования алгоритм дискретного преобразования Хартли При проведении обзора методов снижения случайной составляющей погрешности измерений и эффекта Гиббса решено использовать метод некогерентной выборки с применением весового окна С использованием названных алгоритмов, а также методов измерения ПКЭ, описанных в ГОСТ 13109-97, был разработан блок цифровой обработки сигналов для получения набора показателей качества и электроэнер! етических величин в среде ВнпиЬпк Блок написан с помощью особой техники кросспла! форменного программирования, которая позволяет максимально просто портировать исходный код программы из среды Ь'итшЬпк в среду встроенного программного обеспечения микропроцессорного измерительного прибора

Разработанная модель измерителя ПКЭ официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610458 от 30 01 06) и успешно применяется в ЗАО КИЭП «Энергомера» На основе данной модели было разработано встроенное программное обеспечение нового эталонного счетчика электроэнергии с функциями измерения ПКЭ Счетчик успешно прошел внутризаводские испытания на предмет корректности измерительных алгоритмов, а так же прошел сертификацию ВНИИМ на получение сертификата об утверждении типа средства измерений и регистрации в Государственном реестре средств измерений

В третьей главе в ходе экспериментов, проведенных на разработанной модели измерителя ПКЭ и ЭВ, было подтверждено предположение о возникновении дополнительной погрешности, вызванной дифференциальной нелинейностью

В таблице 1 приведены погрешности измерения величин, вызванные дифференциальной нелинейностью (8, %) Для сравнения в таблице также приведены величины предельной основной погрешности для ПКЭ из ГОСТ 13109-97 и для ЭВ, взятые для промышленного счетчика класса 05 с учетом необходимого тройного запаса по точности (бос,,, %), и соотношения полученной дополнительной и предельной основной погрешности (818т1,%)

Таблица 1 - Погрешности измерения ПКЭ и ЭВ

Наименование параметра 6,% 20ст%

Напряжение нулевой последовательности 0 346 2 50 13 84

Напряжение прямой последовательности 00018 3 33 0 053

Напряжение обратной последовательности 0 057 2 50 2 28

Коэффициент несимметрии по нулевой последовательности 0 345 4 17 8 28

Коэффициент несимметрии по обратной последовательности 0 0583 2 50 2 33

Коэффициент несиннусоидальиости напряжения 0 540 3 33 162

Среднеквадратическое значение напряжения 0 0032 0 167 1 9

Среднеквадратическое значение тока 0 0333 0 167 19 98

Активная мощность 0 0405 0 167 24 3

Реактивная мощность 0 333 0 667 49 95

Полная мощность 0 0366 0 667 5 49

Из таблицы видно, что для некоторых параметров доля погрешности, вызванной дифференциальной нелинейностью АЦП, близка к 50% Это говорит о необходимости разработки методов снижения этой дополнительной погрешности

В связи с тем, что погрешность преобразования, вызванная влиянием дифференциальной нелинейности, имеет случайный характер [4], не представляется возможным построить алгоритмы ее коррекции для мгновенных значений сигнала Однако возможно снизить вклад эгой погрешности в результаты измерения величин, которые получаются обработкой массива мгновенных значений сигнала, например, среднего или среднеквадратического значения напряжения и тока, а также ПКЭ [5]

Для представления сути коррекции дифференциальной нелинейности АЦП проанализируем участок характеристики преобразования (ХП) идеального АЦП, представленный на рисунке 1а Кроме того, на рисунке 1а приведена линеаризованная характеристика преобразования АЦП, которая проходит через середины квантов, и график зависимости абсолютной погрешности преобразования от напряжения Цвх В середине квантов эта погрешность равна нулю, а на его границах погрешность максимальная Площади треугольников, образованных графиком зависимости абсолютной погрешности (обозначенные А и Б), равны и, эти погрешности при достаточно большом числе измерений, будут компенсировать друг друга таким образом, что средняя абсолютная погрешность в пределах одного кванта будет равна нулю

а) б)

Рисунок 1 - Участки ХП идеального АЦП и АЦП с дифференциальной нелинейностью

Теперь рассмотрим рисунок 16, на котором приведен тот же участок ХП АЦП, но обладающей дифференциальной нелинейностью На рисунке видно, что границы кванга п смещены вправо на различные величины В результате этого линеаризованная ХП не проходит через середину кванта п, а треугольники А и Б обладают различной площадью и не компенсируют друг друга Для исправчеиия нелинейности на этом участке ХГ1 необходимо скорректировать вес кванта п до величины соответствующей пересечению середины искаженного кванта (точка 11м') с линеаризованной ХП Скорректированный вес искаженного кванта будет равен п'

«'-" + 05 ^¿[и+1]. <У,+|>], (1)

Участок скорректированной ХП АЦП приведен на рисунке 2

ди в г-

Рисунок 2 - Участок скорректированной ХП АЦП

Таким образом, для работы алгоритма коррекции нелинейности АЦП необходима информация о погрешностях весов битов АЦП

Современные методы измерения погрешностей весов битов АЦП требуют применения дорогостоящего метрологического оборудования Но с внедрением в процесс калибровки методов цифровой обработки сигналов, возможно, значительно снизить требования к метрологическим параметрам оборудования либо вообще отказаться от его применения Дня разрабогки таких алгоритмов цифровой обработки сигналов удалось выделить закономерности в работе АЦП последовательного приближения, которые позволят получить информацию о погрешностях весов битов АЦП даже в условиях, когда калибровочный сигнал обладает значительной нелинейностью и нестабилен

Суть полученных закономерностей представлена в виде двух свойств ХП АЦП[6], которые получены следующим образом

Ширину кванта реального АЦП с кодом п можно описать следующим выражением

4=' +ДА,, (2)

где Ь„ - ширина кванта п,

АЬ„ - отклонение ширины кванта п от ширины идеального кванта АЦП,

к к (3)

Д£„=(]Г[„+1], «?,)-(£[#!! с?,),

1=0 1=0

где оператор означает значение 1-го бита целого числа п, К - количество разрядов АЦП,

8, - величина погрешности веса 1-го разряда АЦП

Распишем величины ДЬ„ дчя четырехразрядного АЦП согласно (3)

Таблица 2 - Погрешности квантов характеристики преобразования АЦП

N дь„ п А К N АЬ„ п АЬ„

0 50 4 §о 8 5о 12 8о

1 5г8о 5 5|-5о 9 5|-8о 13 8|-8о

2 5о 6 Во 10 5о 14 80

3 52-8|-§О 7 5З-52-5г5О 11 62-81-8о 15 -8з-82-5|-8о

Из таблицы 2 видно, что по комбинации слагаемых погрешности, кванты можно разделить на 5 групп, и ширина всех квантов одной группы одинакова для данного АЦП независимо от значений погрешностей весов битов АЦП Количество таких групп равно 0=К+1, где К - количество разрядов АЦП

Ширину квантов, входящих в группу § (или групповую ширину), обозначим М8

МЙ=1+ДМ8, (4)

где ДМ8—обозначает погрешность ширины квантов группы с номером g

Описанное свойство характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, заключающееся в том, что ширина квантов входящих в одну группу, одинакова, не зависимо от величины погрешностей весов битов данного АЦП, может быть полезным при разработке методов измерения параметров характеристики преобразования АЦП Для иллюстрации приведем в таблице 3 погрешности групп рассматриваемого четырехразрядного АЦП

Таблица 3- Погрешности групп квантов характеристики преобразования АЦП

р ДМг

0 50

1 5г§о

2 52-5,-8о

3 63-52-8,-80

4 б^-бз-бг-брбо

Определить номер группы, в которую входит квант с кодом п можно по следующей эмпирической формуле

Вй = 1о£2((п ХОЯ (п + 1)) + 1)-1, (5)

где - номер группы, в которую входит квант с кодом п, п ХОК (п+1) - операция двоичного исключающего ИЛИ между числом п и числом п+1, Рассматривая таблицу 3, обратим внимание на следующую закономерность

5, = ДМ,+2ДМ, 2"-' (6)

1=0

Данное свойство АЦП может быть полезным при разработке методов измерения параметров характеристики преобразования АЦП

На основе свойств АЦП был усовершенствован существующий метод измерения погрешностей весов битов АЦП

Согласно первого свойства АЦП ширина всех квантов одной группы одинакова для данного АЦП независимо от значений погрешностей весов битов АЦП Заметим, что к 0-й группе относятся все четные кванты АЦП

код

з! Л А 4! 41 V 4 4 5 Б 5 5 5^5 6 б|б6^б|б 6 б 6 б! 51 т] 7 ?! 7| 7 7 8 ^Гё 8 ^Гв в|~э 8 ^Гё в в 8

Рисунок 3 - Влияние нелинейности на ширину квантов

На рисунке 3 видно, что в результате замедления изменения калибрующего сигнала, кванты 4,6 и 8 имеют разную ширину, хотя согласно первого свойства АЦП они одинаковы, так как входят в одну группу и, следовательно, различие их ширины обусловлено только лишь нелинейностью изменения сигнала Таким образом, по изменениям ширины четных квантов, можно следить за нечинейностыо калибрующего сигнала и корректировать измеренные значения ширины нечетных квантов [8] Это позволяет измерить ширину кванта, когда скорость нарастания калибрующего сигнала неизвестна Таким образом, в качестве источника калибрующего сигнала возможно использовать простеиший неуправляемый генератор нарастающего сигнала

Скорректированная ширина нечетного кванта вычисляется по формуле

А, --Ь-

(£,-, + £.„>' 2

Естественно, что такой способ борьбы с помехами эффективно снижает погрешности, вызванные только низкочастотными колебаниями с частотой £гал<<Ра*21С, где Гд - частота дискретизации, а К - разрядность АЦП. Из этого условия видно, что при одинаковой частоте дискретизации, АЦП с большим разрешением более устойчивы к высокочастотной помехе, чем малоразрядные АЦП

При решении задачи определения параметров характеристики преобразования АЦП может возникнуть ситуация, когда невозможно измерить каждый шаг квантования ХП и выразить его в определенных единицах

измерения Так как погрешности весов АЦП определяются номиналами встроенного ЦАП, то значения ширины квантов ХП есть величины постоянные для данного экземпляра АЦП [7] Если говорить точнее, то номиналы элементов ЦАП правильнее называть величинами, медленно меняющимися (в основном из за теплового дрейфа), но скорость изменения номиналов такова, что в процессе калибровки ширину квантов можно считать величинами постоянными Отсюда следует, что и отношения ширины различных квантов данного экземпляра АЦП есть величины постоянные Отношение ширины кванта с кодом Р к ширине кванта с кодом N обозначим CPN

Сеи = const, (8)

Lv

где Lp- ширина кванта с кодом Р, Ln - ширина кванта с кодом N

Поцставим в (8) выражения (2) и (3) и получим

i-dm ч. ь)

Q ^ _ _Ы)_1=0__

i-dtm <?,)+£>+и, s,)

(-0 /=0

После элементарных преобразований получим линейное алгебраическое уравнение с К неизвестными 8, (i=0. .К), где К - количество разрядов у исследуемого АЦП

S^ + U-tn-CpK ([Л' + 1],-[ВД ¿>,)H-CPN=0 (9)

Построив па основе нескольких различных измеренных величин CPN систему линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) ее можно решить и получить искомые величины <50 5КН выраженные в единицах ширины идеального кванта Следует заметить, что различные Cpn несут в себе различное количество информации и соответственно в разной степени обуславливают СЛАУ Если записать уравнение на основе CPN, где один квакт (Р или N) принадлежит к группе с номером 0, а второй квант принадлежит к группе с номером отличным от 0, такое уравнение будет максимально обуславливать СЛАУ Уравнения, записанные на основе квантов ни один из которых не принадлежит к нулевой группе, несут меньше информации и соответственно в меньшей степени обуславливают СЛАУ Уравнения,

записанные на основе квантов принадлежащих к одной группе, естественно не несут информации, вносить их в СЛАУ нет смысла Заметим, что для того чтобы составленная СЛАУ не являлась вырожденной необходимо, чтобы она была составлена из не менее К уникальных уравнении построенных на основе

С^0ь„дили С8=Х8=0 (Ю)

Эта запись означает, что величина Срм получена отношением кванта входящего в группу 0 и кванта входящего в произвольную группу х (естественно, что в данном случае х^О) Уравнения, построенные на основе СРч вида (10) назовем основными Наилучшие результаты достигаются, когда составляется прямоугольная СЛАУ (т е количество уравнений в ней больше К) Уравнения на основе Сг=1|4>=12 (при х1^x2^0) назовем дополнительными Они не способны самостоятельно (без присутствия основных уравнений) обусловить СЛАУ, но их присутствие в СЛАУ снижает погрешность определения 60 Решение СЛАУ построенного из уравнений вида (9)

позволяет вычислить погрешности весов битов АЦП последовательного приближения без измерения ширины квантов его ХП Для расчетов достаточно обладать информацией о соотношениях между ширииои определенных квантов, что может значительно упростить задачу в условиях, когда параметры калибрующего сигнала стабильны лишь ограниченное время

В четвертой главе диссертации проводилось исследование эффективности метода снижения дополнитечьной погрешности [9] Дня этого на разработанной модели измерителя ПКЭ был поставлен ряд экспериментов и проведен анализ их результатов В табчице 4 приведены рассчитанные значения оценок погрешности измерений ПКЭ и ЭВ, дисперсии и доверительных интервалов для экспериментов с использованием алгоритма снижения дополнительной погрешности (столбцы «йен ») и без него («не исп ») Если сравнить оценки погрешности соответствующих экспериментов с использованием метода снижения допочнительной погрешности и без него, то видно, что использование алгоритма приводит к снижению дополнительной погрешности в среднем в 10 раз

Таблица 4 - Рассчитанные значения оценок, дисперсии и доверительных интервалов

ёу ,% <т,% Доверительные интервалы,0/»

не исг нсп не исп исп не исп исп

^0(1) 0 34519 0 21730 2 98Е-02 8 74Е-03 0 015073 0 004427

0 00175 0 00020 9 47Е-09 7 26Е-09 4 79Е-09 3 68Е-09

"ад 0 05569 0 04485 2 89Е-03 1 12Е-03 1 47Е-03 5 68Е-04

0 34495 0 21746 2 96Е-02 8 74Е-03 0 014991 0 004427

0 05825 0 04466 2 90Е-03 1 12Е-03 0 001469 0 000569

КЬА 0 540337 0 003827 3 15Е-04 2 12Е-05 0 000159 1 07Е-05

К и В 0105283 0 029283 1 95Е-03 4 78Е-04 0 000987 0 000242

КиС 0160827 0 047088 5 63Ё-03 9 23Е-04 0 002851 0 000467

и 0 00317 0 00045 2 84Е-08 1 36Е-08 1 44Е-08 6 90Е-09

1 0 033302 0 003502 1 12Е-05 2 08Е-06 5 66Е-06 1 06Е-06

р 0 040499 0 00321 8 16Е-06 1 98Е-06 4 13Е-06 1 00Е-06

О 0 332748 0 058016 0104977 0 098769 0 053157 0 050014

0 036572 0 003049 1 20Е-05 2 04Е-06 6 08Е-06 1 03Е-06

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработана программная модель измерителя показателей качества электроэнергии и электроэнергетических величин Модель измерителя применяется в ЗАО КИЭП «Энергомера» при разработке эталонных средств измерений Алгоритмы цифровой обработки сигналов дчя измерения ПКЭ и ЭВ, применяемые в модели, были использованы в новом эталонном многофункциональном счетчике электроэнергии Модель официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610458 от 30 01 Об) [3]

2 Эксперименты проведенные на модели, показали возникновение дополнительной погрешности измерений ПКЭ н ЭВ при наличии дифференциальной нелинейности на характеристике преобразования применяемого АЦП

3 Анализ экспериментальных данных, полученных на модели, позволил исследовать и теоретически обосновать механизм возникновения дополнительной погрешности измерений, вызванной дифференциальной нелинейностью АЦП

4 Разработан метод программной коррекции дифференциальной

нелинейности характеристики преобразования АЦП последоватечьного приближения Эксперименты показали, что метод позволяет в среднем до 10 раз снизить дополнительную погрешность измерений ПКЭ и ЭВ, вызванную нелинейностью АЦП

5 Выявлены свойства характеристики преобразования АЦП последовательного приближения Первое свойство заключается в том, что значения ширины всех квантов одной группы одинаковы для данного экземпляра АЦП независимо от значений погрешностей весов его битов. Второе свойство заключается во взаимной компенсации погрешностей весов битов АЦП при сложении опредеченным образом значений групповой ширины квантов данного экземпляра АЦП

6 На основе выявленных свойств АЦП разработан новый метод измерения погрешностей весов битов АЦП, использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последоватечьного приближения, а также усовершенствован существующий метод измерения погрешностей весов битов АЦП последовательного прибчижения

7 Разработана программная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения В модели реализованы усовершенствованный метод измерения погрешностей весов битов АЦП и метод измерения погрешностей весов битов АЦП, использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последовательного приближения Модель позвочяет нссчедовать влияние параметров компонентов измерителя на точность измерения погрешностей весов битов АЦП и исследовать эффективность методов в различных условиях Модель является эффективным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов измерения на этапе разработки измерителей погрешности весов битов АЦП Модель официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610374 от 24 01 06) [10]

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Запорожский А В , Кожевников В М Нелинейность АЦП и точность учета эчектроэнергии//Материалы XXXIII научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 г - Ставрополь - 2004 - С 64

2 Запорожскии А В, Кожевников В М Измерение показателей качества электроэнергии с помощью счетчиков электроэнергии типа Ц36850// Материалы XXXIII научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ

за 2003г - Ставрополь - 2004 - С 63

3 Запорожский А В Моделирование измерителя основных электроэнергетических величин и коэффициентов гармонических составляющих в трехфазной сети (МСЕ) Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006610458/ Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 30 января 2006 г, М Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2006

4 Кожевников В М, Запорожский А В Влияние дифференциальной нелинейности аналого-цифровых преобразователей на погрешность преобразования аналоговой величины// Сборник научных трудов Серия "Естественнонаучная" Северо-Кавказский Государственный Технический Университет - Ставрополь, №2 - 2006 - С 94—96

5 Кожевников В М, Запорожский А В Коррекция дифференциальной нелинейности АЦП посзедователыюго приближения в измерителях показателей качества электроэнергии //Метрология №7 2006 Ежемесячное приложение к научно-техническому журналу "Измерительная техника" ,С 36-41

6 Кожевников В М , Запорожский А В Свойства АЦП последовательного приближения //Материалы IX региональной научно-технической конференции "вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" - Ставрополь - 2005 - С 7273

7 Кожевников В М , Запорожский А В Вычисление погрешностей весов битов АЦП последовательно приближения из соотношений ширины его квантов//Материалы IX региональной научно-технической конференции "вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" - Ставрополь - 2005 - С 7374

8 Кожевников В М, Запорожский А В Разработка методов измерений погрешностей весов разрядов АЦП посчедователыюго приближения для построения системы автокоррекции в измерителях показателей качества электроэнергии //Метрология №8 2006 Ежемесячное приложение к научно-техническому журналу "Измерительная техника" - С 27-35

9 Кожевников В М, Запорожский А В Метод снижения дополнительной погрешности измерения ПКЭ, вызванной нелинейностью АЦП//Материалы XI Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» - Крым, Алушта - 2006- С 2425

10 Запорожский А В Моделирование измерителя погрешностей весов разрядов АЦП поразрядного уравновешивания (Dl\LDtr) Свидетельство об официальной регистрации программы дня ЭВМ №2006610374/ Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24 января 2006 г, М Федеральная служба по интелчектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2006

Подписано в печать 27 04 2007г Формат60\84 1/16 Уел печ л - 1 Уч - изд л -0,7 Бумага офсетная Печать офсетнач Заказ 945 Гира>'< 100 экз ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» 355029, г Ставрополь, пр Кулаков!, 2

Издательство Северо-Кавказского гос\ дарственного технического университета Отпечатано в типографии СевКавГГУ

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И МЕТОДЫ ИХ СНИЖЕНИЯ.

1.1. Негативные факторы, вызываемые погрешностью измерения ПКЭ.

1.2. Методы повышения точности измерения ПКЭ и ЭВ.

1.3. Методы определения и коррекции дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП.

Выводы по главе.

2 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОЙ МОДЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.

2.1. Особенности создания моделей в среде «Simulink».

2.2. Разработка модели АЦП последовательного приближения с заданной дифференциальной нелинейностью характеристики преобразования.

2.3. Разработка модели блоков масштабирования сигнала.

2.4. Разработка модели измерителя показателей качества электроэнергии.

Выводы по главе.

3 КОРРЕКЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ АЦП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ В ИЗМЕРИТЕЛЯХ ПКЭ. квантов.ю

3.5. Совершенствование метода измерения погрешностей весов разрядов

АЦП последовательного приближения.

3.6. Разработка метода измерения погрешностей весов битов АЦП по соотношениям ширины его квантов.

Выводы по главе.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА СНИЖЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ.

4.1. Планирование эксперимента.

4.2. Проведение экспериментов.

4.3. Анализ полученных результатов.

Выводы по главе.

Актуальность работы.

Специфика электрической энергии как вида продукции состоит в том, что она потребляется в тот же момент времени, что и вырабатывается, причем качество электроэнергии (КЭ) может ухудшаться [1-6] как по вине производителя (электроснабжающая организация) так и по вине потребителя.

В рыночных условиях только экономическими методами можно добиться того чтобы участники рынка электроэнергии не ухудшали ее качество [7]. Механизм такого рода существует - это скидки и надбавки к тарифам за КЭ, установленные в [8]. Для реализации механизма скидок и надбавок необходимо наличие средств измерения показателей качества электроэнергии (ПКЭ).

Эти средства могут быть разделены на два типа:

- Средства оперативного коммерческого контроля КЭ;

- Диагностические средства измерения ПКЭ;

Специализированные организации по сертификации электроэнергии могут позволить себе приобрести достаточно дорогие диагностические измерители ПКЭ. В тоже время персональное средство оперативного и коммерческого контроля КЭ нельзя назвать доступным для рядового потребителя.

Известно, что стоимость электронных компонентов напрямую зависит от точности и стабильности их параметров [9]. Современной тенденцией в приборостроении, является интеллектуализация [10] измерительных средств и применение методов программной коррекции неидеальности характеристик используемых компонентов с целью использования менее прецизионной элементной базы [11-14,15]. Среди компонентов измерителя ПКЭ не последнее место по стоимости занимают высокоточные аналого-цифровые преобразователи (АЦП). В этой ситуации целесообразно искать способы создания приборов на основе более дешевых - менее точных АЦП не теряя при этом точность прибора. Дополнительно появляется возможность использовать АЦП, встроенные непосредственно в микроконтроллер (которые не отличаются особым качеством), что в целом заметно снижает стоимость конечного устройства.

Известно, что дифференциальная нелинейность характеристики преобразования АЦП так же отрицательно влияет на точность измерения электроэнергетических величин (ЭВ). Применение методов коррекции нелинейности позволит повысить точность измерения электроэнергетических величин и заметно удешевить изделия при сохранении их характеристик. Цель работы

Теоретическое и экспериментальное решение задачи снижения дополнительной погрешности измерения ПКЭ и ЭВ вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП. Исследование указанной проблемы связано с решением следующих задач:

1. Разработка программной модели измерителя ПКЭ и ЭВ.

2. Исследование механизма возникновения дополнительной погрешности измерения ПКЭ и ЭВ вызванной наличием дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП последовательного приближения.

3. Разработка методов снижения дополнительной погрешности измерения вызванной наличием дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП последовательного приближения.

4. Разработка мероприятий позволяющих снизить стоимость оборудования для измерения погрешностей весов битов АЦП, за счет применения алгоритмов цифровой обработки сигналов.

Научная новизна. В исследовании автора впервые:

1. Создана программная модель измерителя ПКЭ и ЭВ.

2. Разработан метод снижения дополнительной погрешности измерений вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП.

3. Выявлены свойства характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, первое свойство заключается в том, что ширина всех квантов одной группы одинакова для данного экземпляра АЦП независимо от значений погрешностей весов его битов. Второе свойство заключается во взаимной компенсации погрешностей весов битов АЦП при сложении определенным образом групповых ширин квантов данного экземпляра АЦП.

4. На основе выявленных свойств АЦП разработан новый метод измерения погрешностей весов битов АЦП использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, а также усовершенствован существующий метод измерения погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения за счет использования в нем выявленных свойств АЦП.

5. Создана программная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения, позволяющая исследовать влияние параметров компонентов измерителя на точность измерения погрешностей весов битов АЦП.

Научная и практическая значимость работы:

1. Применение метода снижения дополнительной погрешности измерений вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП позволяет использовать в измерителях ПКЭ и ЭВ дешевые и обладающие значительной дифференциальной нелинейностью АЦП последовательного приближения (в том числе АЦП встраиваемые в микроконтроллеры). Это позволяет на 3-10% снизить себестоимость измерителей ПКЭ и ЭВ.

2. Созданная программная модель измерителя ПКЭ и ЭВ является удобным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов коррекции дифференциальной нелинейности на этапе разработки измерителей ПКЭ и ЭВ.

3. Разработанный и усовершенствованный методы измерения погрешности весов битов АЦП позволяют отказаться от использования управляемого генератора и прецизионного измерителя напряжения, что дает возможность реализовать систему автокоррекции нелинейности АЦП непосредственно в измерителях ПКЭ и ЭВ

4. Созданная программная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП является удобным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов измерения на этапе разработки измерителей погрешности весов битов АЦП.

Личный вклад автора.

Диссертационная работа представляет собой итог самостоятельной работы автора.

Положения и результаты выносимые на защиту.

1. Результаты экспериментального определения влияния нелинейности АЦП на погрешность измерения ПКЭ и ЭВ с применением коррекции нелинейности и без нее.

2. Метод снижения дополнительной погрешности измерений ПКЭ и ЭВ вызванной наличием дифференциальной нелинейности АЦП.

3. Свойства характеристики преобразования АЦП последовательного приближения.

4. Разработанный и усовершенствованный методы измерения погрешностей весов битов АЦП.

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается анализом погрешности проведенных измерений.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 3 конференциях, в том числе:

- XXXIII научно-техническая конференция по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов

СевКавГТУ за 2003 год.

- XI-я Международная конференция Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты.

Крым, Алушта, 2006г.

- IX региональная научная конференция «Вузовская наука - Северо

Кавказскому региону». Ставрополь, 2005.

Публикации. По содержанию и результатам диссертационной работы опубликовано 4 тезисов докладов, 5 статей, зарегистрировано 2 программных продукта в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 96 страницах, иллюстрируется 23 рисунками и 9 таблицами и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 107 наименований и двух приложеиий.

Выводы по главе.

1. Поставлена задача построения программной модели измерителя ПКЭ, сформулированы требования к свойствам модели и ее компонентов.

2. На основе сформулированных требований и анализе известных программных продуктов для моделирования выбрана среда Simulink в составе пакета Matlab.

3. Выполнен обзор алгоритмов цифровой обработки сигналов для определения показателей качества электроэнергии и электроэнергетических величин. Разработана S-функция блока измерителя ПКЭ и ЭВ. Исходный текст программы блока написан в виде, который позволяет максимально просто перенести его на платформу реального микропроцессорного прибора.

4. Разработанная модель официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610458 от 30.01.06) [88] и в настоящее время используется в ЗАО «КИЭП Энергомера» на этапе разработки новой измерительной техники.

5. Алгоритмы цифровой обработки сигналов, примененные в модели измерителя ПКЭ, использованы при разработке ЗАО «КИЭП Энергомера» нового эталонного счетчика электроэнергии с функциями измерения ПКЭ СЕ603. Счетчик успешно прошел внутризаводские испытания на предмет корректности измерительных алгоритмов, а затем прошел сертификацию ВНИИМ на получение сертификата об утверждении типа средств измерений и регистрации в Государственном реестре средств измерений и допущен к применениию в Российской Федерации. В данный момент прибор находится на этапе внедрения в производство.

3 КОРРЕКЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ АЦП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ В ИЗМЕРИТЕЛЯХ ПКЭ.

В ходе экспериментов проведенных на разработанной модели измерителя ПКЭ и ЭВ было подтверждено предположение о возникновении дополнительной погрешности вызванной дифференциальной нелинейностью.

В таблице 3 приведены погрешности измерения величин вызванные дифференциальной нелинейностью. Для сравнения в таблице также приведены величины предельной основной погрешности для ПКЭ из ГОСТ [22] и для ЭВ взятые для промышленного счетчика класса 0.5 с учетом необходимого тройного запаса по точности, и соотношения полученной дополнительной и предельной основной погрешности.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана программная модель измерителя показателей качества электроэнергии и электроэнергетических величин. Модель позволяет легко идентифицировать источники погрешностей измерения и исследовать влияние параметров компонентов измерителя на точность измерения ПКЭ. Модель позволяет эффективно отлаживать алгоритмы цифровой обработки сигналов для измерения ПКЭ и ЭВ. Разработанная техника крос-платформенного программирования позволяет эффективно переносить отлаженные алгоритмы из среды модели измерителя в среду встроенного программного обеспечения реального измерителя ПКЭ и ЭВ. Модель измерителя применяется в ОАО «Концерн Энергомера» при разработке эталонных средств измерений. Алгоритмы цифровой обработки сигналов для измерения ПКЭ и ЭВ применяемые в модели были использованы в эталонном многофункциональном лабораторном счетчике электроэнергии СЕ603. Модель официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610458 от 30.01.06) [88].

2. Эксперименты, проведенные на модели показали возникновение дополнительной погрешности измерений ПКЭ и ЭВ при наличии дифференциальной нелинейности на характеристике преобразования применяемого АЦП.

3. Анализ экспериментальных данных полученных на модели позволил исследовать и теоретически обосновать механизм возникновения дополнительной погрешности измерений вызванной дифференциальной нелинейностью АЦП.

4. Разработан метод программной коррекции дифференциальной нелинейности характеристики преобразования АЦП последовательного приближения. Эксперименты показали, что метод позволяет в среднем до 10 раз снизить дополнительную погрешность измерений ПКЭ и ЭВ, вызванную нелинейностью АЦП.

5. Выявлены свойства характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, первое свойство заключается в том, что ширина всех квантов одной группы одинакова для данного экземпляра АЦП независимо от значений погрешностей весов его битов. Второе свойство заключается во взаимной компенсации погрешностей весов битов АЦП при сложении определенным образом значений групповой ширины квантов данного экземпляра АЦП.

6. На основе выявленных свойств АЦП разработан новый метод измерения погрешностей весов битов АЦП использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последовательного приближения, а также усовершенствован существующий метод измерения погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения за счет использования в нем выявленных свойств АЦП.

7. Разработана программная модель измерителя погрешностей весов битов АЦП последовательного приближения. В модели реализованы усовершенствованный метод измерения погрешностей весов битов АЦП и метод измерения погрешностей весов битов АЦП использующий в качестве исходных данных соотношения ширины квантов характеристики преобразования АЦП последовательного приближения. Модель позволяет исследовать влияние параметров компонентов измерителя на точность измерения погрешностей весов битов АЦП и исследовать эффективность методов в различных условиях. Модель является удобным средством отладки алгоритмов цифровой обработки сигналов и методов измерения на этапе разработки измерителей погрешности весов битов АЦП. Модель официально зарегистрирована в реестре Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентным и товарным знакам (свидетельство №2006610374 от 24.01.06) [107].

1. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энергоатомиздат, 1984.

2. Влияние дуговых электропечей на системы электроснабжения/ Ю.Л. Рыжнев, Р.В. Минеев, А.П. Михеев, М. Я. Селянский. М.: Энергия, 1975.

3. Либкинд М.С. Высшие гармоники, генерируемые трансформаторами. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

4. Вагин Г.Я. Режимы электросварочных машин. М.: Энергоатомиздат, 1985.

5. Петров В.М., Щербаков Е.Ф., Петрова М.В. О влиянии бытовых электроприемников на работу смежных электротехнических устройств// Промышленная энергетика, 1998, №4.

6. Горюнов И.Т., Мозгалеев B.C., Дубинский Е.В., Богданов В.А., Карташев И.И., Пономаренко И.С. Основные принципы построения системы контроля, анализа и управления качеством электроэнергии// Электрические станции, 1998, №12.

7. Правила применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии (утверждены Главгосэнергонадзором 14 мая 1991г.).

8. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 -М. ДОДЭКА, 1996г., 384 с.-ISBN 5-87835-008-4

9. Иванов В.Н., Соболев B.C., Цветков Э.И. Интеллектуализация измерений//Измерения.Контроль.Автоматизация.- Ь., 1991, N 4.-С.2-11.

10. Радченко С.Г., Бабич П.Н. Информационная коррекция переменных систематических погрешностей средств измерений и измерительныхинформационных систем. // Радиоэлектроника и информатика. -1999. -№3.

11. Сизиков B.C. Устойчивые методы обработки результатов измерений. Учебное пособие. СПб.: «СпецЛит», 1999. - 240с.

12. Полищук И.Н. Коррекция статических характеристик полупроводниковых измерительных преобразователей информационно-измерительных систем, 1999-2003: Автореф.дис. канд. техн. наук. Уфа., 2003.- 18 с.

13. Андрианова Л.П., Воеводин И.Г. Цифровая автоматическая коррекция погрешностей микропроцессорных систем учета электроэнергии // Электронный журнал "Исследовано в России", 4, 1090-1099 , 2001. http://zhurnal.gpi.ru/articles/2001/099.pdf

14. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М., Изд-во стандартов, 1972. 199с. с ил.

15. Сапунов М., Вопросы качества электроэнергии.//Новости электротехники №4-5 ,2001г.

16. ЭМС для разработчиков продукции/ Т. Уильяме М.: Издательский Дом «Технологии», 2003г. - 540с.

17. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. 4-е изд./Под ред. Л. Г. Мимиконянца. - М.: Энергоатомиздат, 1984.-240 с.

18. Глебов И.А. Системы возбуждения мощных синхронных машин. Л.: Наука, 1979.-316 с.

19. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке: Пер. с чешек. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 е., ил.

20. Кизилов В. У., Панченко М. Е. О погрешности измерения реактивной мощности ваттметрами с несимметричной трехфазной системе // Вестн. Харьк. политехи. Ин-та. Сер 213. Электроэнергетика и автоматизация энергоустановок. 1984, №12.

21. Качество электрической энергии. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: ГОСТ Р 13109-97.- Введ. 01.01.1999.-33 с.

22. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. РД 153-34.015.502-2002,- М., Министерство энергетики Российской Федерации, 2002г.

23. О повышении точности коммерческого и технического учета электроэнергии. Циркуляр №101-99(Э)//Департамент стратегии развития и научно-технической политики. М.:РАО "ЕЭС России", 23 февраля 1999г.

24. Загорский Я. Т., Комкова Е. В. Совершенствование систем и средств метрологического обеспечения измерений и учета электроэнергии при ее производстве, передаче, распределении и потреблении//Электрические станции №8,2004

25. Суднова В.В. Качество электрической энергии. М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. - 80с. ISBN 5-900835-30-8

26. Осика Л.К., 68. Осика JI.K., Современные требования к измерительным приборам для целей коммерческого учета электроэнергии//Электричество №3,2005.-С. 2

27. Тесик Ю.Ф. Структурные методы повышения точности измерения показателей качества электроэнергии // Зб1рник наукових праць Гнституту електродиналнки. 2005. №2.- С87-89.

28. Лейтман М.Б., Мелик-Шахназаров A.M. Компенсационные измерительные преобразователи электрических величин. М.: Энергия,1978.-224с.

29. Шлыков Г. П. Оценка статических погрешностей цифровых средств измерений: Учеб. Пособие,- Пенза: ППИ, 1978.- 65 с. ил.

30. Шлыков Г.П. Измерение параметров интегральных ЦАП и АЦП.-М.: Радио и связь, 1985.-128 е., ил.

31. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации/Под ред. В.Б. Смолова. JI.: Энергия, 1976. -336 с.

32. Бахтиаров Г.Д., Малинин В.В., Школин В.П. Аналого-цифровые преобразователи/Под ред. Г.Д. Бахтиарова. М.: Советское радио, 1980.

33. Гитис Э. И., Пискулов Е.А. Анлого-цифровые преобразователи: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 360 е., ил.

34. Шлыков Г. П. Контроль параметров цифро-аналоговых преобразователей : Учеб. пособие.- Пенза ППИ, 1980.- 104 с. ил.

35. Екимов А.В., Ревяков М.И. Надежность средств электроизмерительной техники. JI.: Энергоатомиздат. Ленинград, отд-ние, 1986. - 208 е.: ил.

36. Уолт Кестер, Выбор АЦП подходящей архитектуры.// Электронные компоненты. №4, 2006

37. Пол Маккормак, Сверхпроизводительные АЦП компании National Semiconductors.// Электронные компоненты. №4, 2006

38. Дмитрий Киросир, АЦП и ЦАП фирмы Texas Instruments.// Электронныекомпоненты. №4, 2006

39. Георгий Волович, Современные Аналого-Цифровые преобразователи.// Электронные компоненты. №4, 2006

40. Швец В., Нищирет Ю. Архитектура сигма-дельта АЦП и ЦАП//СН1Р NEWS №2, 1998.

41. Методы и средства метрологических испытаний аналого-цифровых измерительных устройств: Учеб. пособие / Г. П. Шлыков, А. А. Брагин, A. JI. Семенюк ; Пенз. политехи, ин-т 75,2. с. ил. 20 см Пенза ППИ 1990

42. Функциональный и метрологический анализ средств измерений и контроля: Учеб. пособие/Г. П. Шлыков; М-во общ. и проф. образования Рос. Федерации, Пенз. гос. ун-т.-Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1998

43. Брагин А. А., Семенюк А. Л. Основы метрологического обеспечения аналого-цифровых проеобразователей электрических сигналов. М.: Издательство стандартов, 1989, 164 е., с ил.

44. Боднер В. А., Алферов А. В. Измерительные приборы: Учебник для вузов: В 2 т. М.: Изд-во стандартов, 1986.

45. Островерхое В.В. Динамические погрешности аналого-цифровых преобразователей. Л., «Энергия», 1975.

46. Андрианова Л.П., Музипов P.P. Интеллектуальный измерительно-вычислительный комплекс // Материалы заочных ВНТК "Методы и средства измерений" и "Современные проблемы математики и естествознания". Июнь2003 г. Н.Новгород: МВВО АТН РФ, 2003. С. 1.

47. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. Изд. 3-е, перераб. М., "Энергия", 1975.

48. Измерения и контроль в микроэлектронике: Учебное пособие по специальностям электронной техники / Дубовой Н.Д., Осокин В.И., Очков А.С. и др.; Под ред. А.А.Сазонова. М.: Высшая школа, 1984. - 367с.

49. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К. Марцинкявичус, Э.-А. К. Багданскис, P. JI. Пошюнас и др.; Под ред. А.-И. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса. М.: Радио и связь, 1988.-224 е.: ил.

50. А.А.Демидов, О.А.Калашников Методические особенности определения точностных параметров АЦП/ЦАП //В сб.: Научная сессия МИФИ-2000, т.1. -М.: МИФИ, 2000, с. 101-102. 2000

51. Ванюшин И.В. Методика измерения характеристики преобразования АЦП. Электронный журнал "Исследовано в России", №3, 2000.-С 263-272. http://www.zhurnal.mipt.rU/articles/2000/019.pdf

52. Постановление Госстандарта России «О внесении изменений и дополнений в «Номенклатуру продукции и услуг (работ), в отношении которых законодательными актами РФ предусмотрена их обязательная сертификация» № 74 от 14.08.2001 г.

53. Соколов B.C. Методика определения неустойки за пониженное качество электроэнергии// Доклады третьей научно-практической конференции «Метрология электрических измерений в электроэнергетике».

54. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 336 е.: ил. - (Экономия топлива и электроэнергии).

55. Мельников Н.А. Электрические сети и системы. Учеб. Пособие для вузов. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1975.

56. Андриевский Б.Р. Элементы математического моделирования впрограммных средах MATLAB 5 и Scilab / Б.Р. Андриевский, A.JL Фрадков. — СПб.: Наука, 2001. — (Анализ и синтез нелинейных систем).

57. Тревис Дж. LabVIEW для всех/ Джеффри Тревич: Пер. с англ. Клушин Н.А. -М.:ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2005. 544 е.: ил.

58. Батоврин В.К., Бессонов А.С., Мошкин В.В., Папуловский В.Ф. Lab View: практикум по основам измерительных технологий: Учебное пособие для вузов. М.: ДМК Пресс, 2005. -208 е.: ил.

59. Суранов А.Я. LabVIEW7: справочник по функциям. М.:ДМК Пресс, 2005.-512с.

60. Слепокуров Ю.С. MATLAB 5. Анализ технических систем. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2001. 167 с.

61. Дьяконов В.П. Справочник по применению системы PC MATLAB.-M.: Физматлит, 1993. 112 с.

62. Потемкин В.Г. Система MATLAB. Справочное пособие. М.:ДИАЛОГ-МИФИ, 1997.- 350 с.

63. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики. -: Нолидж, 1999. 640 с.

64. Мартынов Н.Н., Иванов А.П. MATLAB 5.x. Вычисления, визуализация, программирование. -М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000. 336 с.72. "The С Programming Language" В. Kernighan, D. Ritchie. Prentice Hall, 1978, 1988.

65. Макконнелл С. Совершенный код. Мастер-класс / Пер. с англ. М.: Издательско торговый дом «Русская Редакция» ; СПб.: Питер, 2005. - 896 стр.: ил.

66. Грибунин В.Г. Глосарий по цифровой обработке сигналов .- СПб.: АВТЭКС, 2004.-28 е.: ил.

67. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. В.Ф. Писаренко. -М.: Мир, 1971. -316 е., ил.

68. Поликар Р. Введение в Вейвлет-преобразование. Пер. с англ. Грибунин В. Г.- СПб.: АВТЭКС, 2004. 59 е.: ил.

69. Леволь Ж. Введение в анализ данных с применением непрерывного вейвлет-преобразования. Пер.с англ. Грибунин В.Г.- СПб.: АВТЭКС, 2004.-29 е.: ил.

70. В.И. Кривошеев, В.В. Пронихин. Частотно-временной анализ сигналов на основе непрерывного вейвлетного преобразования. //Труды Научной конференции по радиофизике, ННГУ, 2001.

71. Юкио Сато, Обработка сигналов. Первое знакомство. Под ред.: Ёсифуми Амэмия. М: «Додэка», 2004.-175с.:ил.

72. Л. Рабинер, Б.Гоулд., Теория и применение цифровой обработки сигналов.-М: Мир, 1978.- 849 с.

73. Быстрое преобразование Фурье для обработки сигналов в устройствах автоматизации. С. Лазарев, Е. Рогожкин, Ф. Захарук. Современные технологии автоматизации, №1 1999г.

74. Р.Брейсуэлл, Преобразование Хартли. Теория и приложения. Пер. с англ.: канд. техн. Наук А.И. Папкова., под ред.: д-р техн. наук, проф. И.С. Рыжак.-М: Мир, 1990.- 176 с., ил.

75. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 448 е., ил.

76. Цифровая обработка сигналов: Справочник/ Л.М. Гольденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк.-М.:Радио и связь, 1985.-312 е., ил.

77. Введение в цифровую фильтрацию., под ред. Р.Богнера и А. Константинидиса. Пер. с англ. -М.: Мир.- 1976.

78. Хеминг Р.В. Цифровые фильтры. Пер. с англ./ Под ред. A.M. Трахтмана. -М.: Сов. Радио, 1980. 224 е., ил.

79. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов.- .:Энергоатомиздат, 1990.-192 с.

80. Кожевников В.М., Запорожский А.В. Свойства АЦП последовательного приближения.//Материалы IX региональной научно-технической конференции "вузовская наука Северо-Кавказскому региону". Ставрополь. 2005. С. 72-73.

81. Шушков Е.И. и Цодиков М. Б. Многоканальные аналого-цифровые преобразователи. JL, «Энергия», 1975.

82. Валерий Ячменников, АЦП последовательного приближения.// Электронные компоненты. №4, 2006

83. Косуаров В.И., Михайловский А.В., Спирков А.К. Устройство выборки ихранения/Методы и микроэлектронные средства цифрового преобразования и обработки сигналов/Сборник тезисов докладов конференции. Рига: ИЭ и ВТ АН Латв. ССР. 1983. Т. 1. С. 105-110.

84. Куликовский К. Л., Купер В. Я. Методы и средства измерений: Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1986.-448 е.: ил.

85. Гусейнов Ф.Г., Рахманов Н.Р. Оценка параметров и характеристик энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 152 е.: ил.

86. Зыкин Ф.А., Коханович В. С. Измерение и учет электрической энергии. М.: Энергоиздат, 1982. - 104 е., ил. - (Экономия топлива и электроэнергии).

87. Карташев И.И., Пономаренко И.С., Тедеев И.С., Тютюнов А.О. Энергетическая расчетно-информационная система для контроля качества и учета электроэнергии ЭРИС-КЭ//ГТромышленная энергетика, 1999, №1.

88. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М.: Издательский дом «Додэка», 2005. 528с. ISBN 5-94120-074-9

89. Вентцель Е. С., Овчаров J1. А. Теория вероятностей. М., 1973 г., 368 стр. с ил.