це Різниця между номінальнім и дійснім відносінамі аналогової величини, что відповідає заданому цифровому вхідному сигналі, до повної шкалою, Незалежности від Калібрування останньої.
Максимальна відносна похібка нелінійності (у%) в діапазоні температур від 0 ° С до 1300єС, візначається за формулою:
чі,
де - значення Ідеальної лінійної характеристики превращение для температури 875єС;- Значення термо-е.р.с. НСХ термопари ТХА (К) для температури 875єС;- ДІАПАЗОН значень термо-е.р.с. НСХ термопари ТХА (К) для крайніх точок характеристики превращение. Отже, максимальна відносна похібка нелінійності (у%) складі:
Наш вімірювальній перетворювач винен Забезпечувати клас точності 0,25. Такоже вімірювальній перетворювач винен Забезпечувати запас по похібкі, Який винен буті НЕ менше 20%. Тобто 20% від 0,25 становляит 0,05 и тоді точність превращение винна бути краще 0,2 (0,25 - 0,05=0,2).
У нашому випадка максимальна похібка нелінійності становіть 2%, что более необхідної (0,2%), тому необходимо провести лінеарізацію для забезпечення заданого класу точності вимірювання температури датчика ТХА (К).
Роздільна здатність перетворювач є найменша рівень вхідного аналогового сигналу (для аналого-цифрового превращение), для которого віробляється вихідний цифровий код, и найменша вхідній цифровий код (для цифроаналоговими превращение), для которого утворюється рівень вихідного аналогового сигналу. На практике Корисна РОЗДІЛЬНА здатність Перетворювач часто віявляється менше зазначеної, оскількі вон обмежується через впліву шуму, температури и факторів годині.
Для визначення значення Корисної роздільної здатності вимірювального Перетворювач з завданні точністю застосуємо формулу:
де - Корисна РОЗДІЛЬНА здатність перетворювач;- Необхідне значення класу точності перетворювач (0,2).
Таким чином, Корисна РОЗДІЛЬНА здатність (розрядність) аналого-цифрового превращение винна бути краще 500 одиниць (квантів).
согласно ГОСТ 8.009 Метрологічні характеристики ЗАСОБІВ вимірювання максимальна похібка перетворювач не винних перевіщуваті ± 5 квантів (одиниць молодшого розряду), того РОЗДІЛЬНА здатність аналого-цифрового превращение буде дорівнює:
де - значення роздільної здатності аналого-цифрового превращение;- Корисне значення роздільної здатності;- Максимальна похібка перетворювач (± 5 квантів).
Если взяти 11-розрядно АЦП, то ПОВНЕ значення роздільної здатності дорівнюватіме 211=2048, что недостатньо. Тому РОЗДІЛЬНА здатність аналого-цифрового Перетворювач винна бути краще 2500едініц (квантів), тобто розрядність Перетворювач винна буті НЕ нижчих 12 (212=4 096).
При необхідності лінеарізації, на неї треба додатково 2 розряду, тоді значення роздільної здатності аналого-цифрового превращение буде: 12 + 2=14 розрядів.
Таким чином, РОЗДІЛЬНА здатність аналого-цифрового превращение винна буті НЕ менше 14 розрядів.
3. Лінеарізація НСХ Перетворювач
. 1 Технічне решение относительно лінеарізації НСХ Перетворювач
Если лінеарізація необхідна, то в схему вимірювального Перетворювач має буті введено нелінійне ланка, Пожалуйста компенсує нелінійність датчика. Зазвічай, це ланка вводитися в коло негативного зворотнього зв'язку підсілювача (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Схема вимірювального Перетворювач
Для создания нелінійніх ланок Із завданні функцією превращение найбільш Ефективне! застосування кусочно-лінійної апроксімації цієї Функції. У цьом методі віхідну функцію представляються ламаної крівої, зменшуючі тім самим число точок характеристики, значення якіх необходимо тримати в пам'яті Обчислювальна пристрою, відповідно при цьом зменшуються вимоги до Обчислювальна пристрою, что здешевлює ВАРТІСТЬ всієї СИСТЕМИ І спрощує ее. При цьом необходимо візначіті величину шкірного лінійної ділянки и число ділянок при заданій похібкі апроксімації.
Розділімо нашу віхідну НСХ термоперетворювача на кілька ділянок, в шкірному з якіх НСХ представляється прямим відрізком, что з'єднує крайні точки характеристики НСХ.
У Першому набліженні число необхідніх ділянок лінеарізації можна візначіті за формулою 3.1:
де - число ділянок лінеарізації;
- максимальна похібка лінеарізації (%)
- необхідна точність превращение (0,2)
Тоді,
ділянок
Таким чином, для відповідності перетворювач класу точності 0,25, віхідну НСХ термоперетворювача необходимо розділіті на 10 ділянок.
При такому чіслі ділянок кусочно-лінійна апроксімація неефективно, а использование ПЗУ для прямого превращение вихідного коду АЦП в значення температури дозволяє просто реалізуваті відпові...
