THU I«AN TRH^ HE Tlf VONG HAI B I ^ DANG C(t. T)
$ 1 - NGUYEN LY CUA HE l y DONG HAI BIEU C ( t , T)
He tut dong h a i b i e n dang C(t, T) l a h e do thiic h i e n v i e c l a y mau t i n h i e u t a i vo so cac t h a i d i i m va rihiet do Khac nhau Tai n ^ t rihiet do Khong doi nao do, phep ghi so" l i e u diioc thiic h i e n nhut sau :
• 8 0 -
C = C ( t ) I
JT^const
v a i t ::= 1, 2, . . . CO t r o n g Khoang l a p l a i cua xung Kich t h i c h maa Thay doi rihiet do T, ghi nhan cac dutong C(t) iing v a i cac n h i i t do tiiong ling sao eho cac g i a t r i rihiet do T^. nao do Khong doi t r o n g qua t r i n h ghi rihin diiong C n ( t ) . Niu ATri ( s a i Khac giiia h a i rihiet do l i i n t i e p ) d l riho t h i t a t h u dioc cac so l i e u ve diiong C(t) a dang g i a n doan h o a t h e o t r u e t h a i g i a n v a rihiet dọ Cac só l i e u do t a i t a o l a i
cho t a hirih dang diong C(t, T). Tren co so cac so l i e u do, may t i n h de
dang xii l y t r o n g Khai t h a c cac thong so cua tam s a u
Nguyen l y l a y mau t i n h i e u eo t h e sut dung Ky t h u i t q u e t cong Boxcar don t r o n g t n i o n g hop do C(t) va ky t h u a t Boxcar Kep v o l n o t cong chay t r o n g t n i o n g hcrp do ^ ( t ) .
Ve v i e e t h a y doi n h i i t do, c6 t h i sut dung h a i each rihii sau :
+ lanay doi rihiet do not each gian doan : Tliay doi rihiit do m^u do
den g i a t r i rihiet do t h e o yeu ciu, dung bo Khong che rihiet do giiS g i a t r i nay t r o n g s u o t t h a i g i a n ghi dutong C ( t ) .
Diy l a b i i n phap hiiu h i e u doi v o l t r u e rihiet do t r o n g he ghi rihan Kieu h a i b i e n . Tuy rihien, de d a t do chirih xac cao, yeu c i u doi v o i bo
Khong che rihiet do l a c a i eo ^Tg < AT^ trong do :
ATi : Khoang e a c h t o i t h i e u giiia h a i n h i e t do l i e n t i e p nhaụ ATg • do t h i n g giang rihiet do t a i cac g i a t r i co dirih.
ATj t r o n g phep do nay can d a t den 0. 5 va AT^ den 0. 1.
+ "Diay doi rihiit do l i e n t u e : Trong t n i o n g hop Khong co bo Khong ché rihiet do, eo t h e dung phitong phap quet rihiet do va sii dung bo Khoa d i i n t i i c^ bao g i a t r i rihiet do can ghi diong C ( t ) . Dieu Kien de
- 6 1 -
thu dJac piio t r u n g thiic t r o n g t n i o n g hop nay l a At^ << At^ trong do :
Atj : t h a i g i a n ghi mot diong C{t).
At^ : t h a i g i a n lam n h i e t do nau do t h a y doi 1 dọ
Cac d i e u Kien t r e n dam bao eho só l i e u t h u dioc t r e n h e phan arih t r u n g thiic dang dutong cong qua dọ
He tii dong h a i b i i n eo liu diim t r o n g gthi rihan v a xut l y so l i e u v i dioc só hoạ Sau moi Ian do, t a t h u dutoe n » t so" liiong eac f i l e so
l i e u tiiong urig v a i so" g i a t r i rihiit do can quan tam Gia sii m l a so diem l^y mau t r e n diiong pho va n l a só cae rihiet do e i n dọ K i t thiic phep do, h e p h a i cung cap cho t a bang so l i e u c6 dang rihii sau :
t l t g t 3 . . . . tm
F i l e n a n e - T l Vll V21 V31 Vtnl
Filename-T2 V12 V22 V32 Vm2 (4. 1)
Filename-T3 VI3 V23 V33 Vin3
Filenan»-Tri Vln V2n V3n . . . . Vnn
Bang so l i e u nay l a co s o de Khai t h a c cac thong so cua tam s i u
t h e o cac phiiong phap Khac nhaụ
$2-PHUDNG PHAP TACH PTO TREN HE DO HAI BIEN
Gia sii so l i e u (4. 1) dilqc t h u nhan b o i not h e ly tiiong, eo n g h i a
no phan arih hoan t o a n t r u n g thiie dang dUong t r o n g thute t e , g i a sii diiong C ( t ) t r o n g t n i o n g hop tong q u i t l a chong c h i t cua rihieu diong qua do do rihieu t i m s i u g i y r a , Khi do t a co t h e v i e t :
/ : ^ ( t ) = y AC e x p ( - t / B ) (4.2a)
^ 1 1
t r o n g do B ^ ^ l / e n i l i h i n g so t h o i g i a n cua diong tharih p3iin thii ị ^ n i ' t o e do p h a t xa d i e n til eua tam s i u thut ị
-82-
Moi mot tam sau t h e h i e n tiiong urig n e t cap g i a t r i ^Cj^, B^ t r e n (4. 2a). Trong t n i c n g hop diong (4. 2a) c h i do n ^ t t i m sau g i y nin, v i e c t i m cac thong so ^ , B l a Khong Kho Khan Nhii vay, co t h e noi, t r o n g t n i o n g hap mot tam, co t l i i t i r i h dioc cae thong so cua tam sau rihil en* E>r chi nho mot diong t r e n (4. 1) [dung (l. 9 ) , (4. 2a) 3 .
Trong t n i o n g hop (4. 2a) l a chong c h a t cua n h i e u diong tharih phan g i y boi X t i m cluia b i e t (dieu nay thiiong hay gap t r o n g thiic t i n g h i e n eutu), tr^Dng chutong t r i r i h xut ly, t a e i n sii dung 2x vong l a p de t i m r a x
cap gia tri isC, B va chung eho phep tim ra eac thong so eua cac tam
Khac rihan. Phep t i r i h nay ciing c h i can sii dung n » t diong C ( t ) t a i mot rihiet do nao do t r e n (4. 1) l a d l Tuy rihiin, thiic h i e n phep l a p nhut t r i n l a qua siic doi voi dung liiong bo nho eua may t i n h ea rihin. Trong thiic t e , diiong cong t h u dioc bao g i o ciing b i meo dang i t r i h i i u v i d i o c t r u y e n qua cac mach d i e n til. Ghia t r i r i h h i e u c h i n h t r e n h e do co t h i xac dirih d i o c arih hutong nay, song Khi t i r i h t o a n c^ t a c h cac diong t h a n h phin, cac thong so anh hiiong s e lam cho b a i t o a n cang phiic t a p hon l i n v a v i vay cang Khong t h e sil dung t r e n may t i r i h rihọ He do tut dong h a i b i e n C(t, T) se p h a t huy l o i t h e eua no t r o n g Khai t h a c eac thong so eiia tam s i u Khi cong doan xut l y d i o c thiic h i i n t r e n may t i r i h
t a n CO t r u n g birih lioac Ion.
$2-PHUDNG PHAP LANG TREK HE DO BA CHIEU
Do dubng C ( t ) t a i mot rihiet do nao do d i o c ghi l a i t r ^ n g bo riha may
t i r i h diloi dang g i a n doan (m g i a t r i l i e n t i i p nhau) nen t a co t h e sii dung eac g i a t r i t j , t 2 . •*-3' • • • ^m ^^^^^ ^a-C cong Boxcar t r e n h e db analog. Vol cae n h i i t do Khac rihau, cae v i t r i tm dlcpc giii rihil rihau, c h i CO cac b i e n do cua Vrm l a Khac rihaụ T i cac so l i e u (4. 1), v o l
-S3-
do s a i Khac n h i e t do giiia h a i f i l e l i e n t i e p i a Al^iTn-Tn-ị t a ve
dioc pho TLTS voi do g i a n doan n h i e t do l a AT v a tii do xac d i n h d i o c
cae thong so eua tam s i u t h e o nguyen l y cua phiiong phap Lang t r i n h l)ay t r e n cac Hirih 3. 6 v a 3. 7. I h a t vay, g i a sii ban d i u t a chon h a i g i a t r i t x , t y t r o n g t i p hop só l i e u t j . . . . tm da c6. I h e o (3. 13), d i i u do CO n g h i a da d a t t n i o c mot cila so t o e do en (max). B^ng phan mem cua may tirih, de dang l a p dioc pho :
AVI (T) = [VxJ-VyJ] (Tj) (4. 2b) v a i J = 1. 2. . . . n.
Rio (4. 2b) dioc hirih tharih b o i h a i c o t so l i e u : c o t thai rihat l a
eac g i a t r i b i e n do TLTS^ c o t thut h a i l a cac g i a t r i r i h i e t dọ
Nhut t h e , VOI mot Ian eh9n t x , t y . may t i r i h se cho t a not cap g i a
t r i en (max), T(max). I h a y doi t x , t y t a c6 pho AV2. Lam tiiong tii den
lin thai K, t a rihin d i o c K cap g i a t r i en(max), T(nBX) Khac rihau-
Do c h i n h l a c o s o de durig do t h i Hinh 3. 7.
Ub nhiioc diem cua phiiong phap Lang t r e n he do tii dong h a i b i e n :
n Trong qua t r i r i h do, c h i t h a y doi n h i e t do mot Ian.
« Pho TLTS g i a n doan t h e o t r u e r i h i e t do, Ket qua t i n h t o a n cang
chirih xac neu Khoang e a c h g i a n doan nay cang rihọ
ff Tranh d i o c saụ so doc t r o n g v i i c xac dirih cac g i a t r i t h o i g i a n ciia cong Boxcar va cac r i h i i t do t a i d i n h pho (Thax).
« Cae Ket qua d i o c xil ly, t i r i h t o a n tut dong nen r a t nhanh chongva CO do t i n cay caọ
« Yiu cau Khong rihieu ve so cong tm (co v a i chuc l a d i ) .
-84-
$4- PHUCNG PHAP DICH CUA TREN HE DO TU DCWG HAI BIEU
Ta CO t h e Khai tiiac diong qua do d i e n dung C ( t ) de xac d i n h cac thong so cua tam s i u t h e o each sau :
Tii cong thute ( 3 . 4 ) : C(t)=Coexp(ent) x e t h a i t h a i diem t^ v a t^=rti
voi r l a mot so nguyin b a t d^u tii 2, t a eo :
A C = C ( t i ) - C ( t 2 ) = C o [ e x p ( - e n t i ) - e x p ( - e j ^ l ) 3 (4.3) Neu t a n g d i n t j ( d i c h t i i t h a p l i n cao) t h i AC s e d a t cute d a i o mot t h o i d i & tmax nao dọ Tut d i ^ u Kien d^^/dtj^O eo t h e xac d i n h :
tinax = ( L n r ) / ( r - l ) e n (4.4) Do do en = ( L n r ) / ( r - l ) t m a x (4.5) Nhii v i y , t i i mot dlcng qua do C ( t ) t a i mot rihiet do T nao do, dung
phiiong phap d i c h t j t a co mot pho (4. 3) ma cute d a i ciia no cho b i ^ t en* Fluiong phap nay ciing cho mot cap thong so en. T de xac d i n h EJp v a On.
O phiiong phap Lang, t a d a t t n i o c en r o i t i m T t a i cilc t r i pho con
o phiiong phap nay b i i t t n i o c T r o i s a u do d i t i m en t a i cilc t r i phọ Tren h e do t i l dong, diong C ( t ) d i o c ghim tut dong t a i m t h a i diein Khac nhau (4. 1), Nhut v i y diiong qua do da d i o c do mot each g i a n doan t h e o t = CS. At v o i CS = 1, 2, 3 . . . m v a At^To/m v o l To l a t h o i g i a n db d i e n dung qua dọ Tii f i l e so l i e u nay, may t i r i h nharih chong t i r i h d i o c
h i i u AC = C ( t ) - C ( r t ) a cac t h o i diem t l i i n t i e p n h a a De diing dUoc
do t h i rihii t r e n Hinh 3. 7, can xii l y diong C ( t ) t a i 4 - 5 g i a t r i n h i i t
d^ Khac n h a n Viee q u e t t h o i g i a n d i o c thiic h i e n riho may t i n h b a i g
e a c h d i c h dan cac ciia s a n p l i n g . Vi l e do, chung t o i tam d a t t i n cho phiiong phap nay l a phiiong phap Dich cilạ
-65-
Va nhiioc diem cua phiiong phap Dich cila t r e n he do tut dong h a i b i e n :
*j Chi ap dung t r e n he do til dong, eo so l i e u ghi d i o c a dang (4. 1)
* Tr^ng qua t r i n h do, c h i t h a y doi r i h i e t do mot I a n
« Rio (4. 3) g i a n doan t h e o t r u e t h o i g i a n Ket qua t i r i h t o a n cang chirih xac n i u Khoang each g i a n doan nay cang riho (m Ion) t r o n g t n i o n g hop so l i e u Khong chiia t a p (tniong hop l y tiiong).
« Trarih d i o c s a i so doc t r o n g v i e c xac d i n h cac g i a t r i t h o i g i a n cua cong Boxcar t a i eac dirih pho (tmax).
« Cae K i t qua diioc xii ly, t i r i h t o a n t i l dong nen r i t riharih chongva CO do t i n c i y caọ
** Yeu cau Khong r i h i i u ve so f i l e t r e n (4. 1). De xac d i n h nang
liiong eiia mot tim, chi can ghi diiong C ( t ) t a i 4 - 5 rihiet do Khac rihaa
» Doi h o i Khat Khe v i t i r i h chirih xac v a do on d i n h Khi do n h i i t do
tg^B lai:
Viee Khai t h a c thong so t i m sau qua cae so l i e u t h u rihan t r e n h i db t i l dong h a i b i e n co t h e d i o c thile h i e n bang rihieu phiiong phap Khac rihaụ D i i u quan t r o n g n h a t l a so l i e u t h u d i o c (4. 1) p h a i t r u n g thile so v a i diong C ( t , T) e i n n g h i e n cuta De d a t dlioc d i e u do, e i n :
- Giam t o i da anh hiiong cua nhieu, cae mach d i i n tu: den t i n h i e u .
- Cac v i t r i t h o i g i a n l a y m&i d i Ion, e h i n h xac, on dirih.
- Cac g i a t r i r i h i i t do on dirih t r o n g t h o i g i a n l i y mau diong C ( t ) . AT giiia h a i diong C ( t ) l i e n t i e p <=0. 5 dọ Khong che n h i i t do mau do l a b i e n phap h i i u qua lam t a n g t i n h t r u n g thilc ciia (4. 1). De Klim churig, chiing t o i da lam thiic nghiem t r e n mot h e do cu t h e .
•66-
4.B- HE DO TU DONG HAI BIH^I CT92.
Tai nhom nghiin eutu Vat ly tam sau trong ban dan, Khoa Vat ly, DHIH Ha noi, viic to chute mot hi do til dong hai bien dang C(t, T) bat dau dioc quan tam trong vai nam gin diy [51bj va dioc eai thien trong qua trinh thilc hien de tai cip Bo [5, l, 3, 4]. De tien g9i trong cac phan sau, chung toi tam dat ten cho he : He CT92.
He CO mot so d^c diem nhii sau :
-Sii dung nguyen dang ciu do dien dung cong nghlep Boonton 72B
-Chila CO Khoi Khong che rihiet do mau do -Kha nang chong rihieu chila t o t
$ 1 - CAC K m i CHUC NANG
He do sut dung cae may do e h u i n d i do cae t i n h i i u a n a l o g (cac t i n h i e u t y l e v o i d i e n dung v a r i h i e t do). De do d i e n dung, dung c i u do Boonton 72B [54]. Di do r i h i e t do, d i n g cap rihiet d i e n Cu-Const v a m i c r o v o l t Ki h i i n so K e i t h l e y . Do l a eac may dioc r i h i i u rihom n g h i e n CUU t r e n thê g i o i sii dung vao ciing mic d i d h [55]. Khoi ADC ghep n o i l a
Khoi Chum 14 b i t 16 Kinh. Khoi Tao xung v a Khoi S&H dilqc che t a o t a i t r u n g t i m VH16 [51b, 5] v o i so cong Boxcar m = 256.
So do Khoi cua h i do d i o c t r i r i h bay t r e n Hirih 4. 1.
Xunq kich miu ' * ~ i •• • 1 Boonton ' V 01 t k e K ? Tao xung Sampling T > ^ ' S & H i • M U l ^ /\ M — ^ — 1 ^ H i n V i / i 1 Crv /4^ I f V i ^ i Computer h i do C(t, T)
-67-
Bang e a c h t a c dung xung p h i n eile t h i c h hop Ien mau ( d i o t ) , co t h e
t h i e t l i p qua t r i r i h qua do cua d i i n dung l o p chuyin t i e p v o i chu Ky
l a p l a i T [65]. D i i n dung qua do do d i o c do b a i cau do d i e n dung Boonton 72R O l o i r a cua cau do, thê b i e n t h i i n t y l e vol C ( t ) d i o c ghim l a i o 256 t h o i d i a n l i e n t i e p rihaụ
Dieu do diioc thiie h i e n riho bo t a o xung Sanpling. Ihong qua bo piiin chon Kinh, may t i n h Ian lilcyt dlia 256 xung nay <!^n nc' cong Kh^i Sanple and Hold (S & H). Moi 1 ^ COTig n», t h e t y l e v o l C a n e t t h o i d i a n xac dirih qua bo ADC 14 b i t v a d i o c d i a vao may t i r i h de c a t giii t r ^ n g mot f i l e so l i e u . Nhiet do ciia mmi d i o c do b ^ i g yV-Kẹ
The a n a l o g do ciing dUoc d i a vao ADC v a sau do d & may t i n h . Nho may t i i i h , t i n h i e u do l a i d i o c doi t r o l a i sang do Kenvin. Khi do xong mot diong C ( t ) o n e t r i h i i t do nao do, t r o n g 6 d i a ciia may t i r i i co 1 f i l e c h f e r i h i e t do cua mau v a 256 g i a t r i cua C ( t ) .
a) Khoi t a o xung S a n p l i n g v a xung k i c h mau: Cac Khoi nay t h o a man cac yeu c i u :
« Co sii dong bo giiia xung Kich mau v a xung Sanpling.
K Voi t i n so Khong doi cua xung Kich nau, Khoang t h o i g i a n qua do Tg Khong doi Khi d i e u chirih do rong xung (Hinh 4. 2).
a Tao r a trong Khoang Tg 1 ^ lilot 256 xung sao cho h a i xung l i e n
t i e p d i c h d i n e t Khoang d t = Tg/ 256 [5]. Cac xung nay d i o c
dung de mo ciia Kho 1 S & H .
* Xung p h i n ciic e i n p h a i t h a y doi d i o c v i t i n so, b i i n do, do rong v o l silon xung r i t doc. Cae xung nay dioc cong t r e n nen n o t c h i e u CO t h e t h a y d o i d i o c t i i im d i n dutong [65].
•86-
Bien do xung co the thay doi trong Khoang O — 5 .
Do rong xung eo the thay doi trong Khoang lOpsec - 35mseẹ
Xung Rich m a u
Dien <kmg qua do
Xung Rich mau
Dien dung qua do
Hirih 4. 2 - Te Khong dSi Khi t h a y doi do rong xung.
b) Cau do d i e n clung:
a thang rihay n h a t , c i u do cho t h e r a Iv urig v o l l i ^ . Do F*iin g i a i
cua ciụ l a 5. 10 T^. Vol bo chuyin d o i ADC 14 b i t d i o c dung t r o n g h e
CO tlie p h a t h i i n sil t h a y doi d i i n dung eo 10 F^. Hang so t h o i g i a n ciia c^u do Khi x u a t xilong Khoang 1ms v a t a p birih ptniong t r u n g birih dilol Imv. Co t h e d i e u chirih mot so mach t i c h phan t r o n g c i u c^ giam hang so t h a i g i a n xuong 50MS rihiing t a p s e t a n g l i n .
De bu trut t i e dong cua d i i n dung not c h i i u g i y r a do mau b i t h a y
d o i r i h i e t do (tharih p h i n Cf), mot t u b i a i doi dioc mac vao nharih d o i
xiing t r i n c a a Tu nay co t h i d i e u chirih hang t a y hoac b i n g d i e u Khien
t i l dong do may t i r i h neu can.
c) Khoi Sanple and Hold:
Nhiem vu ciia Khoi nay l a giii d i o c l i n liiot 256 g i a t r i eiia d i e n dong o cae t h o i d i i m each d i u rihau <^ chuyen vao may t i n h . Tii cong
-69-
thiic (1. 15), d i i n dung qua do do d i o c co chiia tharih phin n » t chieụ
Vol cac d i o t ban dan , d i e n dung mot c h i i u do t h a y doi tiiong doi riharih t h e o rihiet dọ Mac dii o c i u Boonton da co bu t r i i tharih phan nay, rihurig