Заблуждаетесь.
Вспомните ТАУ и на чём основан метод гармонической линеариазии нелинейных систем.
При правильно выбранном фильтре, пусть даже первого порядка, все частоты выше частоты среза будут достаточно неплохо задавлены (помните о декадак, о 20log(k)???).
И ещё, не было ни разу чтобы теория расходилась с практикой.

А все ваши измышления основаны на том, что по-сути вы используете АЦП с хреновым разрешением и тут филтьруй не фильтруй всё равно получишь лишь 2^N устойчивых состояний полезного сигнала (где N - разрядность АЦП).
Ну а в случае с дозиметром, насколько я понимаю, "разрядность АЦП" определяется лишь длительностью окна регистрации.

При правильно выбранном фильтре высокие частоты можно подавить сколь угодно сильно, но это лишь означает, что кривая становится более гладкой, без мелких зубчиков. Но расброс значений от одного к другому никуда не денется, т.е. показания все равно будут колебаться, только с меньшей частотой - ведь высокие частоты мы задавили фильтром. Ведь счет импульсов подчиняется закону нормального распределения, т.е. подсчитывая число импульсов в минуту можно лишь найти наиболее вероятное значение, допустим 20 импульсов в минуту. Но в следующую минуту их может оказаться 19 или 21 причем с не намного меньшей вероятностью. Подождав не очень долго можно найти интервал в котором окажется 10 или 40 импульсов. И даже 0 или 100 - хотя вероятность этого очень мала, но она не равна нулю! Если считать не одну, а пять минут, то вероятность получить 0 или 100 импульсов в минуту резко уменьшается. Это эквивалентно уменьшению зубчиков на кривой, но поскольку до нуля вероятность не падает никогда, это лишь означает уменьшение частоты флуктуаций. Но не амплитуды! Поэтому какой способ фильтрации ни выбирай, а от разброса значений не избавишься. Особенно если частота импульсов не велика, что имеет место при измерении естественной радиоактивности.

А сравнение с АЦП здесь совершенно не катит.

Сообщение отредактировал IgorKossak - Dec 28 2010, 11:11

Спасибо за разъяснения. Вообще-то моя выпускная специальность - экспериментальная ядерная физика. А уж сколько разнообразных дозиметров довелось делать я уж и не сосчитаю.

Вы совершенно неправы. Если я буду использовать фильтр с постоянной интегрирования 1 минута (скорость счета 20 имп/минуту) я получу разброс отсчетов 20%, если 10 минут - 7% и т.д. Т.е. чем больше постоянная интегрирования фильтра (время усреднения) тем меньше колебания на выходе и выше точность измерения. Но и время реакции изменяется соответственно.

Да ну?!
Ох как непросто с Вами разговаривать...
Вы вообще прочитали мой предыдущий пост, в части посыла обратится к теории ТАУ?
Что есть сказать по этому поводу?

То есть все отсчеты будут отличаться не более чем на 20%? Да невозможно это исходя из накона нормального распределения! Можно говорить лишь о бОльшей части отсчетов, допустим: 90% или 95% отсчетов имеют разброс 20%. Но бОльшие разбросы неизбежно встретятся, хотя и с меньшей вероятностью. То же самое происходит и при цифровой фильтрации: если поставить большую постоянную времени, то показания будут почти гладкими, но если подождать несколько минут, то можно дождаться гораздо бОльших отклонений.


Я уже говорил, но модератор удалил ответ вместе с "бездумным", по его мнению, цитированием. ТАУ (теория автоматического управления?) не имеет к этому вопросу никакого отношщения. Эти процессы описываются матстатистикой.

Сообщение отредактировал 777777 - Dec 29 2010, 02:56

Не успел прочитать Ваш ответ. Статистика статистикой, а фильтрация и синтез фильтров (aka регуляторов) чистейшей воды ТАУ и ЦОС.
Вы всё упираете на статистику - пусть так. Попробую говорить с Вами на Вашем языке. И поэтапно.
Начнём перво-наперво с этого:
Подчиняется ли закону нормального распределения результаты физических измерений дозиметром?

Не могу ничего сказать про дозиметры, но количество импульсов, регистрируемых датчиком, безусловно подчиняется.

20% это дисперсия отсчетов (точнее - корень квадратный из нее, жаргон), т.е. среднеквадратичное отклонение. Ессно, что будут и большие и меньшие отклонения в соответствии с рапределением вероятности - Пуассона для малых скоростей счета или нормального рапределения для больших.

Хорошо. Тогда Вы наверное в курсе, что 99,65% замеров будут попадать в доверительный интервал = 3сигма.
А остальные "совсем неудачные" отсчёты, коих наберется менее 0,5% можно с лёгкостью отсеивать медианным фильтром, воспринимая их как импульсную помеху. Далее появляется смысл в сглаживании оставшихся "мелких пульсаций" хотя бы фильтром первого порядка (экспоненциальное сглаживание - пример простейшего фильтра).
Даже применив эти тривиальные действия можно добиться весьма и весьма сносного качества измерения.
Всё! Финита ля комедия! Какие тут ещё могут быть каверзы?

Вот только отбрасывать ничего не нужно, тут же получите дополнительную систематическую ошибку. Это стандартная ошибка тех, кто мало работал с чисто статистическими данными. Такие вещи допустимы при стандартных измерениях, со ссылкой на ошибку оператора или сбой системы, но не при накоплении статистики. В гейгере сигнал очень большой, помех, практически, не бывает, а реальные отсчеты могут далеко выходить за 3 сигмы (и выходят, но, соответственно, редко) и это нормально.

Чего парится вообще. Если нужен - советую Polimaster, часы + дозиметер. Купил себе. Для информации-достаточно.

Хорошо. Буду знать. Таким образом, получается, что единственный способ, повышающий качество измерений в случае выраженного стохастического поведения наблюдаемого сигнала, остаётся увеличение ширины временного окна наблюдения?
С чего начали к тому и приплыли:-)

В данном случае, к сожалению, именно так, слишком "случаен" сигнал, его поведение не предсказывается.

Правильный фильтр может несколько уменьшить время установки показаний при некотором, приемлемом, увеличении шума. Ну или правильно учесть старые и новые отсчеты. Т.е. выжать все возможное из поступивших ранее входных данных. Но разница, по сравнению с простым счетом за то же время, практически отсутствует, только удобство и правильный учет предыстории.