Расчёт погрешности

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.

Прочитайте еще и эти статьи:

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 ...