IMG�22 (2)

w artoić dopuszczalnego błędu prulwomiki może być podawana na dwa sposoby Jeden sposób - prosty - polega na podaniu jednej liczby wyrażającej granice możliwych wartości błędu Ta liczba może być wyrażana w stosunku np do górnej granicy nominalnego zakresu pomiarowego i podana w procentach jako ±(przedzial symetryczny), a może tez być podana jako ±(liczba kwantów) Drugi sposób uwzględnia rozkład wartości błędu w funkcji wskazania Są bowiem składowe takie jak błąd kwantowania bezwzględny, którego granice są stałe w funkcji wskazania, albo takie jak błąd liniowości, którego rozkład jest przypadkową funkcją wskazania, ale stałe granice ±0 5q dla wszystkich wskazań dobrze go charakteryzują Udział takich składowych charakteryzuje się wskazując granice, niezmienne dla wszystkich wskazań danego zakresu pomiarowego Szerokość tego przedziału, niezmienna w całym zakresie pomiarowym przetwornika¹, jest jedną -wyróżnianą w tym postępowaniu - składową błędu dopuszczalnego przetwornika Wartość tej składowej błędu dopuszczalnego przetwornika przedstawia się jako ułamek górnej granicy zakresu pomiarowego albo podaje się jej wartość wyrażoną w jednostkach kwantyzacji

Są tez składowe takie jak składowa błędu bezwzględnego skali (spowodowana błędem wzorca lub wzmocnienia), której udział we wskazaniu jest proporcjonalny do wskazania ^ł Taką składową przedstawia się jako ułamek wskazania

Użytkownik przetwornika otrzymuje dwie składowe wyróżnione ze względu na ich właściwości analityczne Użytkownik musi złozyć składowe błędu dopuszczalnego przetwornika - jedną wyrażoną jako część zakresu i drugą jako część wskazania, żeby wyznaczyć wypadkowy błąd dopuszczalny wskazania i na tej podstawie wyznaczyć niepewność wyniku pomiaru, powstałą z „ułomności" wykonania i działania przyrządu Oznaczając przez U. wskazanie, przez składową dopuszczalnego błędu względnego wyrażoną jako ułamek wskazania, przez 9, składową dopuszczalnego błędu względnego wyrażoną jako ułamek zakresu, możemy wyznaczyć wg (3 20) względną niepewność’ 9u* wskazania wynikającą z błędu dopuszczalnego przetwornika a/c Mnożąc wynik obliczeń (3 20) przez 100 możemy wyrazić wartość procentach

(3.20)

To co powiedzieliśmy o błędach dodatkowych przetworników c/a, spowodowanych wrażliwością, ma w całości zastosowanie do przetworników a/c, tak jak do wszystkich przyrządów pomiarowych

3.S. Pomiar napięcia na zasadzie przetwarzania na czas 3.5.1. Wprowadzenie

Obok podstawowej metody pomiaru napięcia, jaką jest metoda kompensacyjna, ważne zastosowanie w układach pomiarowych przetworników a/c ma metoda pomiaru napięcia za pośrednictwem czasu najpierw odwzorowuje się (przetwarza pomiarowo, analogowo) napięcie na czas (dokładniej na odstęp czasu), a następnie mierzy się cyfrowo tak utworzony odstęp czasu Znanych jest wiele sposobów (procedur, układów) realizujących tę metodę Wszystkie one korzystają z faktu, Ze pomiar czasu (i częstotliwości) jest prosty (tam) i bardzo dokładny, co podkreślaliśmy już, gdy zajmowaliśmy się pomiarem czasu Przetwarzanie napięcia na czas było pierwotnie przede wszystkim sposobem rozwiązania problemu automatyzacji pomiaru napięcia w elektronicznych układach Z czasem wiele rozwiązań opartych na pomiarze czasu stało się równocześnie dość atrakcyjnym rozwiązaniem pod względem metrologicznym i konstrukcyjnym przede wszystkim dla przyrządów o średniej dokładności, np. możliwość naturalnego uśredniania wartości mierzonego napięcia za wybrany okres czasu, możliwość cyfrowego całkowania napięcia w długim okresie czasu' Istnieje też rozwiązanie wykorzystujące przetwarzanie napięcia na czas, w którym osiągnięto najwyższą dokładność

We wszystkich rozwiązaniach pomiarowego przetwarzania napięcia na czas wykorzystuje się układ elektroniczny, w którym jest analogowo całkowane dane napięcie względem czasu, tj otrzymywane jest na wyjściu układu napięcie proporcjonalne do gómęj granicy całki względem czasu z napięcia na wejściu układu Układ taki jest nazywany integratorem (rys 3.13) Analizę działania integratora przeprowadzimy przy założeniu, że rezystancja wejściowa wzmacniacza i wzmocnienie są nieskończenie wielkie W takich okolicznościach prądy /«(/) i ic(0 zerują się w węźle, bo prąd wejściowy wzmacniacza jest z założenia równy zero Z prawa Ohma można wyznaczyć prąd /*(/) dopływający pod wpływem U(l) przez rezystor R do węzła W Natomiast różniczkując względem czasu ładunek Qdf) = CUc{t) zgromadzony w kondensatorze otrzymamy prąd pojemnościowy ic(t). który może płynąć przez kondensator, gdy napięcie Uc(t) na kondensatorze C zmienia się O-czywiście pamiętamy, że wzmocnienie jest nieskończenie wielkie, dlatego potencjał węzła, w którym zerują się prądy, jest praktycznie równy potencjałowi masy, co oznacza, ze napięcie na wyjściu J₀(t) i napięcie Uc(t) zerują się, a więc ostatecznie napięcia te są równe i przeciwnych znaków Uwzględniając to otrzymujemy równanie różniczkowe (3 21).

|_ub po przekształceniu du_c(t) = -^-U{t)dt    (3.21)

R    dl    RG

Całkując równanie (3 21) w granicach od 0 do /1 uwzględniając omówione powyżej spostrzeżenia otrzymamy zależność (3.22)*. Według tej zależności na wyjściu integratora powstaje napięcie UJ,!) po czasie /, gdy na jego wejściu występuje napięcie 11(1). napięcie na wyjściu jest proporcjonalne do całla za czas t napięcia na wejściu RC nazywa się stalą czasową integratora Gdy napięcie U(l) jest stałe, wówczas otrzymujemy zależność ²

12$

1

Chodzi tu o przetwarzanie pomiarowe napięcia na częstotliwość. Zliczanie impulsów o częstotliwości proporcjonalnej do napięcia w dowolnym czasie jest równoważne cyfrowemu całkowaniu lego napięcia w tym czasie, a czas len może być dowolnie długi Dalej laki wynik całkowania można leż podzielić przez czas całkowania i otrzymać wartość średniego napięcia w tym (bardzo długim) czasie Wyjaśniamy lu tylko ideę i przedstawiamy możliwości, ponieważ me dążymy do pomnażania liczby lematów

2

W ostatecznej postaci równań pominęliśmy znak minus, ponieważ jest on dla nas nieistotny