[ashr 0]

Марку датчика, который формирует эти 4-20ма хотя бы с 0,01%.

Зачем??? Измеритель должен быть в 3, а лучше в 4 раза точнее датчика. Поэтому ни о каких 0.01% для датчика речи не идет.

[Baser 4]

Требуется измерить ток на выходе датчика с унифицированным сигналом 4-20мА. Измерить весьма точно - 0.01% от измеряемой величины. Токоизмерительный резистор может включаться как возле земли, так и возле питания (до 24В). Соответственно имеется и синфазное напряжение.

Плюс ко всему нужны три канала.

 

Больше всего меня смущает, что надо мерить как без синфазной составляющей, так и с ней.

Берем усилитель с КОСС 120 дБ, что дает 24мкВ ошибки при синфазном 24В. Что уже неприемлемо.

 

Как можно решить данную задачу?

Если смущает только синфазный сигнал при подключении измерит. резистора возле питания,

а все остальные озвученные подводные камни вам не страшны, то как вариант можно сделать

гальванически отвязанные измерительные головки, куда включить токоизмерительный резистор,

одноканальный АЦП, контроллер и источник питания. И таких три канала. А данные передавать уже в цифре.

[Егоров 0]

одноканальный АЦП, контроллер и источник питания. И таких три канала. А данные передавать уже в цифре.

Да, вроде бы со всякими синфазностями и проблем нет... Развязать питание АЦП и эта проблема снимается.

Другое дело, что АЦП с погрешностью 0.01% - очень непросто. На 90% уверен, что там и 0,1%, а может и 1% вполне достаточно, если бы исходная задача была описана.

[Vasily_ 41]

Зачем??? Измеритель должен быть в 3, а лучше в 4 раза точнее датчика. Поэтому ни о каких 0.01% для датчика речи не идет.

Понятно, датчик еще не придуман, или покажете с 0.04% ?

[ashr 0]

Если смущает только синфазный сигнал при подключении измерит. резистора возле питания,

а все остальные озвученные подводные камни вам не страшны, то как вариант можно сделать

гальванически отвязанные измерительные головки, куда включить токоизмерительный резистор,

одноканальный АЦП, контроллер и источник питания. И таких три канала. А данные передавать уже в цифре.

Да, была такая мысля. Но как верно было замечено, хороший АЦП дело тоже не простое и не дешевое. И утраивать количество всанет в копеечку. На текущий момент этот вариант отложен.

А что касается озвученных проблем, кроме синфазного, то они не пугают, т.к. есть опыт их решения.

Я надеялся на то, что есть какие-нибудь схемотехнические хитрости, про которые я не знаю.

 

Понятно, датчик еще не придуман, или покажете с 0.04% ?

В начале я приводил ссылку на прибор с ещё лучшей точностью. Как вы думаете, ребята заморочились и потратились на разработку и внесение в госреестр этого прибора только из любви к искусству? Я не назову конкретный тип датчика, но после разговора с одним из ЦСМ, выяснилось, что эти цифры не с потолка взяты. ЦСМ хочет поверять все датчики и среди них есть и весьма точные. Откуда и вылезает цифра 0.01 или даже 0.0075

 

[blackfin 14]

И утраивать количество встанет в копеечку.

 

В начале я приводил ссылку на прибор с ещё лучшей точностью.

Чисто любопытно, а конкурирующий "прибор с ещё лучшей точностью" стоит копейки?

[Baser 4]

Да, была такая мысля. Но как верно было замечено, хороший АЦП дело тоже не простое и не дешевое. И утраивать количество всанет в копеечку. На текущий момент этот вариант отложен.

А что касается озвученных проблем, кроме синфазного, то они не пугают, т.к. есть опыт их решения.

Я надеялся на то, что есть какие-нибудь схемотехнические хитрости, про которые я не знаю.

Если все три канала измерения одинакого будут подключаться или к заземленной стороне петли или к стороне питания,

то можно попытаться все каналы сделать на одном АЦП, но если возможен разнобой в подключении датчиков, то вряд ли.

 

Да и по вашим словам, это оборудование для поверки точных датчиков.

Такое оборудование обычно стоит не копеечку, а вагон и маленькую тележку копеечек :)

 

[nicom 0]

...давно не заглядывал на форум Радио-Кота...

 

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=52829

 

а - тема разрослась...

 

...может будет полезна с точки зрения создания прецизионного измерителя, в котором рассматривают проблему(проблемы) достаточно разносторонне... плюс есть отсылки на дополнительную документацию... плюс обсуждение элементной базы...

 

Посмотрите, особенно, с 4 страницы обсуждения...

 

.........

И вопрос - Вы сказали, что у Вас 1 В диапазон... обычно в цепь 4-20мА резистор устанавливают, ориентируясь на 5В.

 

Вам 5 В никак?

........

И еще...

Многоканальный прибор - В7-78/1 в режиме измерения постоянного напряжения (0,0035 %изм. + 0,0005%диапазона) с ВСТРОЕННОЙ ОПЦИЕЙ- "СКАНЕР" (не скажу - сколько он может добавить%%%)

 

...- и этот расширенный в плане многоканальности вольтметр смог бы измерять на ПОВЕРЕННЫХ с большой точностью резисторах ток. а обработку через GPIB или USB проводить в компьютере.... такой подход может Вас устроит? тем более, что частоты у Вас совсем низкие...

 

В результате: косвенным способом (при соответствующем утверждении такой установки) результат мог бы получиться """ попроще""" ...

Кстати - установку можно откалибровать, используя или приличный калибратор - или, например 3458A...

 

[gregory 0]

Я не понял вопроса.

Я о том , что при 0 вашей измеряемой величины надо установить начальное значение тока в цепи 4 мА с очень высокой точностью. Так как при измерении токов, например, в диапазоне 4,0...4,4 мА из -за разности 4,400 - 4,000 относительно погрешность разности увеличится более , чем в 20 раз по сравнению с погрешностью самих 4,000 и 4,400.

[SVNKz 1]

Я о том , что при 0 вашей измеряемой величины надо установить начальное значение тока в цепи 4 мА с очень высокой точностью...

Следует помнить о времени переходных процессов, электрических и теплофизических. Допустим, что измерительное средство существует, но измеряемый параметр, например температура, изменяется и необходимое время установления с заданной точностью первичного датчика растёт... Аналитический рассчёт времени установления показаний с необходимой точностью является необходимым и должен быть проведён до начала разработки, а не после...

Динамические характеристики измерительного средства описаны в ГОСТ 8009-84.

Подробные обоснования и рассчёты приведены в "Новицкий, Электрические измерения неэлектрических величин. 1975 г." стр.172.

 

[Егоров 0]

Я о том , что при 0 вашей измеряемой величины надо установить начальное значение тока в цепи 4 мА с очень высокой точностью.

Автор темы считает, что на другом конце токовой петли сидит автор другой, похожей, темы. Потому, абсолютная точность 4 мА автоматически обеспечена.

Остается только измерить напряжение на токовом резисторе. Что оно практически будет означать - неважно, главное точно измерить.

[Herz 4]

Нет, не так.

 

ТС собирается с помощью своего прибора измерять ток в цепи с точностью 0.01% и не собирается поверять своим прибором другие амперметры имеющие точность 0.01%..

 

Так?

Так, только наоборот. Он-то своим прибором другие (столь же точные) амперметры поверять не собирается. Собирается свой поверять прибором той же точности? Это не одно и то же?

[Егоров 0]

Возможно, мы тут о принципиально разных точностях разговариваем.

Инженеры долго и нудно считают уход семи компонентов с номинальной точностью 0.1% в наиболее неблагоприятную сторону, бесконечно сверяются с данными изготовителя по климатике, вычисляют температурные дрейфы, старение, параметры подстроечных компонентов и т.п. Наконец, выдыхают: "0.25% при ежегодной поверке".

А у программистов это легко и просто: 10-разрядный АЦП - 0.1%, 12-разрядный - 0.025%, сторазрядный - соответственно. И никаких сомнений.

Нужная разрядность выбирается исходя из того, сколько денег дадут на микросхему АЦП. Что измерять, зачем, с какой необходимой точностью - безразлично.

То же самое с гальванической развязкой. Это вообще какая-то надуманная заморочка от старорежимных железячников. Просто нужно найти очень точный ОУ с синфазным в три киловольта. Не может быть чтобы его не было в природе в виде одного корпуса SOIC8 !

Такое сложилось впечатление от темы.

[blackfin 14]

Это не одно и то же?

Утомили..

 

Измерение любой физической величины предполагает сравнение этой величины с эталоном.

 

Именно поэтому в недрах любого измерительного прибора хранится эталон измеряемой величины.

 

От точности этого эталона зависит точность, с которой мы можем измерить ту и или иную физическую величину.

 

В случае косвенных измерений таких эталонов может быть несколько.

 

В этом случае помимо эталонов физических величин нам необходим некий фундаментальный "Закон Природы" позволяющий установить взаимно-однозначное соответствие между реально измеряемыми величинами и той физической величиной, значение которой мы хотим косвенно измерить.

 

В случае измерения тока мы можем использовать для этих целей "Закон Ома", поскольку в диапазоне измеряемых токов этот закон устанавливает взаимно-однозначное соответствие между напряжением "U" на участке цепи, сопротивлением "R" этого участка цепи и током "I" через эту цепь.

 

С учетом этой функциональной зависимости измерение тока "I" теперь сводится к измерению напряжения "U" и последующему вычислению значения тока с использованием "Закона Ома".

 

Но теперь наш измерительный прибор должен хранить два эталона - эталон напряжения "Uэт" и эталон сопротивления "Rэт". От точности этих эталонов естественным образом зависит точность измерения тока "I".

 

Чтобы найти эту зависимость нам нужно просто воспользоваться формулой Ома для участка цепи: I = U/R.

 

С учетом погрешностей измерения эта формула будет выглядеть так:

 

I+δI = (U+δU)/(R+δR), где:

 

I,U и R это точные(!) значения величин, а δI, δU и δR это погрешности их измерения и погрешности эталонов.

 

Для вычисления относительной погрешности измерения тока "I" перепишем эту формулу в виде:

 

I*(1+δI/I) = U*(1+δU/U)/[R*(1+δR/R)] = [u/R]*(1+δU/U)/(1+δR/R).

 

Откуда находим:

 

1+δI/I = [u/(I*R)]*(1+δU/U)/(1+δR/R) = (1+δU/U)/(1+δR/R) ≈ 1+δU/U+δR/R.

 

Или:

 

δI/I ≈ δU/U+δR/R.

 

ТС хочет измерять своим прибором ток "I" с относительной точностью: δI/I = 0.01%

 

Для этого ему нужны эталоны напряжения и сопротивления имеющие суммарную(!) точность меньше: 0.01%..

 

То есть:

 

δU/U+δR/R < 0.01%

 

Иными словами, если у ТС есть эталон напряжения "U" имеющий точность: δU/U = 0.005% и эталон сопротивления "R" имеющий точность: δR/R = 0.005%, то в результате измерения, он найдет ток с точностью: 0.01%.

 

Всё.

 

Никаких десятикратных запасов по точности от эталонов напряжения и сопротивления не требуется.

 

PS. Понятно, что измерение напряжения помимо учета точности собс-но эталона напряжения требует учета и точности АЦП, но в целях упрощения изложения можно считать, что погрешности АЦП уже учтены в величине: δU/U = 0.005%.

[gregory 0]

Утомили..

Речь идет не столько о том , как точно измерить ток в токовой петле, сколько о том, как точно померить физическую величину , которую регистрирует датчик.

 

Утомили..

А где Вы учли , что надо вычесть начальный ток 4 мА, а он устанавливается тоже с погрешностью.