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 вычислительного блока системы электромагнитного позиционирования
Актуальность развития методов точного определения координат и углов ориентации того или иного объекта по отношению к некоторой заданной системе координат трудно переоценить. Определение пространственных и угловых координат движущихся объектов лежит в основе решения многих важных нау ...

Регулируемый реверсивный тиристорный электропривод постоянного тока
В данном курсовом проекте рассматривается регулируемый электропривод. Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал може ...