Как следует из задания, погрешность проектируемого прибора не должна превышать 2% от максимального значения измеряемой величины.
Нормирующий усилитель обладает следующими погрешностями: погрешность из-за наличия напряжения смещения; погрешность, вызываемая током сдвига; погрешность, возникающая из-за конечного значения коэффициента ослабления синфазного сигнала; погрешность из-за рассогласования сопротивлений.
Технические характеристики усилителей взяты из технической документации. Погрешность, вызванная наличием напряжения смещения усилителя: Δсм = 6 мВ.
Погрешность, вызванная температурным дрейфом смещения нуля:
Δтд = 5мкВ/ºС*25 ºС = 125 мкВ
Смещение нуля на выходе, обусловленное разностью входных токов:
Δсд = Iсд · R6 · Ku
Iсд=0.6нА - ток сдвига операционного усилителя, так как ток сдвига очень незначителен, то погрешность от него мы учитывать не будем.
Смещение нуля на выходе, обусловленное температурным дрейфом разности входных токов:
Δтдт = ΔIдр · R6 · Ku ·Δt
ΔIдр = 1 мкА/ ºС - дрейф разности входных токов, так как данная величина очень мала, то погрешностью можно пренебречь.
Погрешность, возникающая из-за конечного значения коэффициента ослабления синфазного сигнала - Uкосс рассчитывается по формуле:
Δкосс = Uсф мах · Ксф
Где, Uсф мах = 0,5 В - Максимальное синфазное напряжение
Ксф - коэффициент усиления синфазного сигнала.
Ксф = 1/Ккосс
Ккосс = 10000В/мВ-коэффициент ослабления синфазного сигнала
Ксф = 0,0001
Δкосс = 0,5 · 0,0001 = 0,05 мкВ
Суммарная погрешность нормирующего усилителя рассчитывается по формуле:
Погрешность от аналого-цифрового преобразователя:
Максимальную относительную погрешность АЦП (σацп) можно рассчитать по следующей формуле:
,
где n - разрядность АЦП; Δацп - суммарная абсолютная погрешность АЦП. Основная погрешность АЦП включает следующие составляющие:
,
где Dинт - интегральная нелинейность,
Dдиф - погрешность дифференциальной нелинейности,
Значения этих погрешностей можно найти в технической документации.
Dинт= ±0,5;
Dдиф= ±1.
Итоговая погрешность, которую вносит АЦП:
Погрешность датчика:
Первичный преобразователь также вносит погрешность. Инструментальная погрешность датчика составляет 0,005 В.
Общая погрешность устройства:
Суммарная погрешность, таким образом, будет складываться из погрешности аналоговой части схемы и погрешности АЦП. Что составляет:
.
Следовательно, прибор выполняет требуемую точность 0,8%<2%.
Конструкторско-технологический раздел
Расчет максимального количества ИС на печатной плате при одностороннем размещении:
где - число элементов в одном ряду;
- количество рядов элементов;
,
- размеры печатной платы;
,
- размеры между крайними выводами ИС по осям x, y;
,
- шаги установки корпусов по осям x, y;
- краевое поле для элементов внешней коммутации;
- краевое поле для элементов контроля;
- краевое поле по оси x.
Измеритель угловых скоростей на основе неортогонально ориентированной гексоды ДУСов с электрическими обратными связями для космического корабля
Бесплатформенные инерциальные навигационные системы на пилотируемых
космических объектах впервые были применены РКК «Энергия» в 1974 году. С 1982
года в системе управления космическими аппаратами (КА) «Союз» и «Прогресс»
применяется трехкомпоне ...
Разработка конструкции преобразователя частоты
Автономные инверторы - устройства, преобразующие постоянный ток в
переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную
(не связанную с сетью переменного тока) нагрузку. В качестве нагрузки
автономного инвертора может выст ...