তিনটি ওয়্যার সেন্সরের ক্রমাঙ্কনে, স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি অবশ্যই নির্দিষ্ট সেন্সরের ধরন এবং সংকেত বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে কনফিগার করতে হবে। মূল উদ্দেশ্য হল Nyquist স্যাম্পলিং উপপাদ্যকে সন্তুষ্ট করা এবং একই সাথে সিস্টেমের গতিশীল প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করা। যে সংকেতগুলি ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়-যেমন তাপমাত্রা থেকে সেগুলি-আরটিডি সেন্সিং (যেমন, PT100)-সাধারণত 1 থেকে 10 Hz এর একটি নমুনা ফ্রিকোয়েন্সি যথেষ্ট। যাইহোক, যদি অ্যাপ্লিকেশনটিতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল থাকে-যেমন কম্পন বা ঘূর্ণন গতির সাথে সম্পর্কিত-স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি অবশ্যই 1 kHz এর উপরে বাড়াতে হবে।
I. স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সির মৌলিক নীতি
নিকুইস্ট স্যাম্পলিং থিওরেম
সঠিকভাবে মূল সংকেত পুনর্গঠন করার জন্য স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি অবশ্যই পরিমাপ করা সিগন্যালে উপস্থিত সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানের দ্বিগুণের বেশি হতে হবে।
উদাহরণস্বরূপ: যদি সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি 50 Hz হয়, তাহলে স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি > 100 Hz হওয়া উচিত।
ব্যবহারিক প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, পরিমাপের নির্ভুলতা বাড়ানোর জন্য সর্বাধিক সংকেত ফ্রিকোয়েন্সির 3 থেকে 10 গুণের একটি নমুনা হার প্রায়শই নির্বাচন করা হয়।
আলিয়াসিং এড়িয়ে চলা
একটি নমুনা ফ্রিকোয়েন্সি যা খুব কম তা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল উপাদানগুলিকে নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে "ভাঁজ" করতে পারে, যার ফলে পরিমাপের বিকৃতি ঘটে। একটি প্রি-স্যাম্পলিং অ্যান্টি অ্যালাইজিং ফিল্টার ব্যবহার করে বা স্যাম্পলিং রেট বাড়িয়ে এই সমস্যাটি প্রশমিত করা যেতে পারে।
ভারসাম্য সঠিকতা এবং সম্পদ ওভারহেড
যদিও একটি উচ্চ নমুনা হার রেজোলিউশনকে উন্নত করে, এটি উত্পন্ন ডেটার পরিমাণও বাড়ায় এবং ডেটা স্টোরেজ সংস্থানগুলিতে আরও বেশি চাহিদা রাখে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল জড়িত নয় এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, এই প্রতিযোগী কারণগুলির মধ্যে একটি উপযুক্ত ভারসাম্য বজায় রাখা উচিত।
২. 3-ওয়্যার সেন্সরের বিভিন্ন প্রকারের জন্য প্রস্তাবিত স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি
|
সেন্সর প্রকার |
সাধারণ সংকেত বৈশিষ্ট্য |
প্রস্তাবিত স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি |
নোট |
|
PT100/PT1000 RTD |
ধীর তাপমাত্রার পরিবর্তন (দ্বিতীয়-স্তরের প্রতিক্রিয়া) |
1-10 Hz |
বেশিরভাগ শিল্প তাপমাত্রা পরিমাপের চাহিদা পূরণ করে, যেমন, ওভেন, পাইপলাইন পর্যবেক্ষণ। |
|
3-ওয়্যার হল স্পিড সেন্সর |
আউটপুট পালস ফ্রিকোয়েন্সি ঘূর্ণন গতির সমানুপাতিক |
সর্বোচ্চ আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সির 3 গুণ বেশি বা সমান |
যেমন, একটি 3000 RPM মোটর (50 Hz), স্যাম্পলিং রেট 150 Hz এর চেয়ে বেশি বা সমান হওয়া উচিত; > 500 Hz বাঞ্ছনীয়। |
|
3-তারের কম্পন সেন্সর (অ্যাক্সিলোমিটার) |
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন সংকেত (দশ থেকে হাজার হার্জ) |
সর্বোচ্চ কম্পাঙ্কের 2.56 গুণ বেশি বা সমান; 10-20 বার সুপারিশ করা হয় |
যেমন, 2 kHz কম্পন পরিমাপের জন্য, একটি নমুনা হার > 20 kHz সুপারিশ করা হয়। |
|
3-ওয়্যার প্রেসার ট্রান্সমিটার (অ্যানালগ আউটপুট সহ) |
4-20 mA ধীরে ধীরে পরিবর্তিত সংকেত |
10-100 Hz |
গতিশীল চাপ পর্যবেক্ষণের জন্য উপযুক্ত, যেমন, জলবাহী সিস্টেমে ওঠানামা সনাক্ত করা। |
মূল পয়েন্ট: ক্রমাঙ্কনের সময়, নিশ্চিত করুন যে ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেম সিগন্যালের সম্পূর্ণ চক্র এবং ক্ষণস্থায়ী পরিবর্তনগুলি ক্যাপচার করে যাতে অপর্যাপ্ত নমুনার কারণে ক্রমাঙ্কন ত্রুটিগুলি এড়াতে পারে৷
III. ক্রমাঙ্কন প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহারিক নমুনা সেটিংস
স্ট্যাটিক ক্রমাঙ্কন (যেমন, তাপমাত্রা সেন্সর)
একটি স্ট্যান্ডার্ড রেজিস্ট্যান্স বক্স বা একাধিক-বিন্দু ধ্রুবক-তাপমাত্রার উৎস ব্যবহার করুন।
স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি 1-5 Hz এ সেট করুন; 10-30 সেকেন্ডের জন্য অবিচ্ছিন্নভাবে ডেটা অর্জন করুন এবং গোলমালের প্রভাব কমাতে গড় গণনা করুন।
স্থিতিশীলতা বাড়ানোর জন্য মুভিং এভারেজ বা মিডিয়ান ফিল্টার প্রয়োগ করা যেতে পারে।
গতিশীল ক্রমাঙ্কন (যেমন, ঘূর্ণন গতি, কম্পন)
ইনপুট অনুকরণ করতে একটি সংকেত জেনারেটর বা একটি আদর্শ ঘূর্ণমান টেবিল ব্যবহার করুন।
স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সির কমপক্ষে 5-10 গুণে সেট করুন।
ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রামের অখণ্ডতা যাচাই করতে FFT বিশ্লেষণ ব্যবহার করুন।
সিস্টেম-বিস্তৃত ক্রমাঙ্কন
একটি সম্পূর্ণ সমন্বিত সিস্টেম হিসাবে সেন্সর, তারের, এবং ডেটা অধিগ্রহণ মডিউল পরীক্ষা করুন।
সর্বোত্তম কনফিগারেশন নির্বাচন করতে বিভিন্ন নমুনা হারে গোলমাল অনুপাত (SNR) এবং রৈখিকতা রেকর্ড করুন।
