Погрешность измерений

Модули аналогового ввода непосредственно измеряют только напряжение. Измерение тока выполняется косвен­ным методом, т.е. по падению напряжения на измеритель­ном резисторе (Рис. З.10).

Однако калибровка модуля в режиме измерения тока выполняется при подключенном измерительном резисторе. Это позволяет скомпенсировать погрешность, вызванную технологическим разбросом со­противления, и, таким образом, погрешность измерения тока становится равной погрешности измерения напряже­ния. Для ввода сигналов 0-20 мА или 4-20 мА используют измерительный резистор сопротивлением 125 Ом (Рис. 3.10). При этом току 0 мА будет соответствовать напряже­ние 0 В, току 20 мА - напряжение 2,5 В, току 4 мА - напря­жение 0,5 В. Аналогично можно вводить ток любой вели­чины, выбрав соответствующую величину измерительного резистора.

При наличии прецизионного измерительного резистора калибровку в режиме измерения тока можно не проводить. В этом случае предельная погрешность измерений будет равна сумме погрешности модуля и погрешности измерительного резистора :

.

Среднеквадратическое суммирование в данном случае не­применимо, поскольку в силу особенностей технологиче­ской разбраковки резисторов разброс их сопротивлений обычно не является случайным.

Аналогично, погрешность измерения температуры с помо­щью модуля, калиброванного только по напряжению, является суммой погрешности термопары , погрешности датчика температуры холодного спая , погрешности модуля и погрешности линеаризации характеристик термопары (ГОСТ 23222-88:

.

Выше рассмотрена основная погрешность измерения. Для учета температурной погрешности, вызванной влиянием тем­пературы окружающей среды, следует учитывать дополнительную погрешность, величина которой пропорциональна отклонению температуры от 20 °С:

,

где – дополнительная погрешность.

Следует подчеркнуть, что кроме понятия точности, модуль характеризуется разрешающей способностью (16 бит). Это означает, что, даже при низкой точности датчика температуры можно наблюдать изменения температуры с дискретно­стью l/216 = 0,0015%. Например, при измерении температуры платиновым датчиком

100П (Pt 100) на пределе измерений 0...100 °С можно регистрировать изменения температуры на 0,001. Высокая разрешающая способность полезна, когда требуется определить тенденцию изменения температуры во времени (например, для регистрации момента начала химической реакции), для измерения разности температур (при изме­рении теплового потока), для обнаружения температурных колебаний (например, в ин­кубаторе), когда величина изменений температуры меньше погрешности измерений.

Дата добавления: 2013-12-13