Расчет погрешностей устройства

) Основные составляющие погрешности

В схеме КП основными составляющими погрешности являются:

ошибка по постоянному току ОУ, обусловленная наличием напряжения смещения.

ошибка по постоянному току ОУ, обусловленная протеканием входных токов.

отличие номиналов применяемых резисторов от расчётных.

погрешность перемножения и АЦП.

2) Погрешность от

U

см ОУ

Рассмотрим схему неинвертирующего усилителя, которую применяли в качестве входного усилителя в канале измерения тока.

Рисунок 4.1- Схема входного усилителя на одном ОУ

Кус=1000; Uсм=30 мкВ;

Uвх=Rш∙I=1∙0,01= 0,01 В;

Найдём полезный сигнал на входе ОУ:

Uвыхпол=Uвх∙Кус≈0,01∙1000=10 В;

Тогда напряжение ошибки составит

Uош=Uсм*Kус=30мкВ*1000 = 30 мВ.

Тогда погрешность, вносимая Uсм определяется следующим образом

(5.1.1)

Расчёт следующих каскадов в канале измерения тока по напряжению смещения проводить не целесообразно, так как полезный сигнал уже усилен и погрешность, вносимая Uсм будет очень мала, что позволяет применять более дешёвые ОУ с большим значением Uсм.

3) Ошибка, вносимая входными токами ОУ.

Входными токами ОУ называют токи, протекающие по входным выводам ОУ. Эти токи, протекая, создают падение напряжения, которое подобно напряжения смещения является источником погрешности. Так, например, в схеме неинвертирующего усилителя ток I1 протекает через параллельное соединение резисторов R1 и R2 и создает падение напряжения , а ток I2 протекает по нулевому сопротивлению источника сигнала и не создает падение напряжения, т.е. U2=0.

Рисунок 4.2 - Схема входного усилителя

Разность напряжений U2-U1 усилителя подобно напряжению смещения:

(5.1.2)

Согласно [6] Iвх=35 нА

(5.1.3)

Напряжение ошибки крайне мало ввиду того, что изначально был взят прецизионный ОУ с малыми значениями Iвх и Uсм.

4) Погрешность

K

ус обусловленная разбросом номиналов резисторов.

Выпускаемые резисторы имеют разброс значений сопротивлений от номинального.

Так например, использование резисторов с 5% разбросом в схеме на рисунке 4.6 может привести к 10% отклонению Kус в наихудшем случае. Рассмотрим схему входного усилителя.: МЛТ-0.125-200 Ом5%.

R2: МЛТ-0.125-200 кОм5%.

Рисунок 4.2 - Схема входного усилителя

В этой схеме наибольшую погрешность вносит 5% разброс номиналов резисторов R1, R2.

тогда коэффициент усиления бес разброса резисторов

Другие стьтьи в тему

Разработка системы управления акустической системы 5.1 на микроконтроллере AVR
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на электронике и коммуникациях. Исследования, проведенные в 2008 году, показали, что в каждом доме незаметно дл ...

Расчет и моделирование усилительного каскада на биполярном транзисторе
Цель работы: расчёт и компьютерное моделирование усилителя на примере усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером, получение навыков в выборе параметров, соответствующих максимальному использованию транзистора, а также приобретение навыков комп ...