Jump to content

    
Sign in to follow this  
ashr

Точное (0,01%) измерение тока 4-20 мА

Recommended Posts

ну вот, вы сами всё и подтвердили

измеряя 1мм линейкой с ЦМД 1мм, вы будете крутиться около погрешности 1мм, округляя полученные измерения

 

Пусть у вас есть эталон 10 условных единиц с точностью 1%. Т.е. размер эталона будет попадать в диапазон 9,9...10,1у.е.

Вы желаете калибровать по нему свои копии и надеетесь на их точность тоже 1%

И вот попался вам эталон, имеющий фактическое значение 10 -1%, т.е. 9,9

Тогда ваши копии будут иметь диапазон 9,8...9,99у.е., т.е. нифига не 1%

 

Взяв эталон на порядок выше точностью, сможете добиться своих 1%.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я так и предполагал.. :biggrin: Зайдем с другой стороны..

 

Вот у меня есть эталон - обычная линейка, цена наименьшего деления которой равна одному миллиметру.

Могу я с помощью этой линейки с миллиметровой точностью измерить ширину экрана своего планшетного компьютера или мне нужно искать линейку имеющую точность в 10 микрон?

Вы давно сдавали эту линейку на госповерку? Когда будете сдавать - поинтересуйтесь чем они ее там поверяют - такой же линейкой или чем-то поточнее.

Тут речь идет о том, что для измерения с точностью в 1% вам компоненты в схеме нужны в три-пять раз точнее. И самое противное - стабильные. Резистор - увы, не линейка, плывет со временем намного сильнее.

В целом задачу вы поставили очень сложную. Наверное, реализовать такую точность можно только в лабораторных условиях.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я Вас поняла так, что Вы хотите сделать такое самостоятельно...

Ваш первый вариант - там непонятно, как дела с временной стабильностью.

Так Вам нужен готовый прибор? Тогда непонятен выбор раздела для топика.

Да, сделать самому. Для одноканального варианта я представляю как добиться такой точности, а для трех канального - нет.

Вопрос в схемотехнике входного преобразователя. Конкретно, как сделать инструментальный усилитель с большим КОСС

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тут речь идет о том, что для измерения с точностью в 1% вам компоненты в схеме нужны в три-пять раз точнее. И самое противное - стабильные. Резистор - увы, не линейка, плывет со временем намного сильнее.

Так, а чего гадать-то? В ДШ приведен график:

 

Из графика можно сделать вывод, что со временем плывет, но меньше чем 80 ppm за 10 лет.

Ну и периодические поверки никто не отменял..

 

В целом задачу вы поставили очень сложную.

Да это не я поставил, это ТС.. С него и спрашивайте.. :biggrin:

 

Вопрос в схемотехнике входного преобразователя. Конкретно, как сделать инструментальный усилитель с большим КОСС

Пардон, за мой плохой французский, но я бы сделал гальванически развязанную схему из CN0194 с заменой АЦП на AD4011 или подобный.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, сделать самому. Для одноканального варианта я представляю как добиться такой точности, а для трех канального - нет.

Вопрос в схемотехнике входного преобразователя. Конкретно, как сделать инструментальный усилитель с большим КОСС

А у Вас есть эталонное напряжение с такой стабильностью?

Вы еще скорость не сказали.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Берем усилитель с КОСС 120 дБ, что дает 24мкВ ошибки при синфазном 24В. Что уже неприемлемо.

А если взять усилитель с CMRR: 150dB (Typ) LTC2057?

 

Linear, кстати, рекомендует делать на этом ОУ фильтрацию опоры: EDN.

 

Ну и вопрос про источник опорного напряжения тоже интересен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А если взять усилитель с CMRR: 150dB (Typ)
Не пойдет - товарищ сказал же, что у него одноканальный такой есть. Ему трехканальный нужен.

Подождать надо, может, еще что-то будет интересное - про пятую приемку, например.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Конкретно, как сделать инструментальный усилитель с большим КОСС

Насколько большим-то? Ничего ж ещё не озвучено — ни полоса помехи, ни амплитуда.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот у меня есть эталон - обычная линейка, цена наименьшего деления которой равна одному миллиметру.

Могу я с помощью этой линейки с миллиметровой точностью измерить ширину экрана своего планшетного компьютера или мне нужно искать линейку имеющую точность в 10 микрон?

Это подмена понятий. Вы же не ширину экрана собираетесь мерить линейкой с миллиметровой точностью, а изготовить другую линейку, такой же точности, при помощи этой, так? :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это подмена понятий. Вы же не ширину экрана собираетесь мерить линейкой с миллиметровой точностью, а изготовить другую линейку, такой же точности, при помощи этой, так? :biggrin:

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? :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
А у Вас есть эталонное напряжение с такой стабильностью?

Вы еще скорость не сказали.

Полоса - условно постоянный ток. Ну или для определенности, до 0.1 Гц.

Опора - 2.5ppm/°C, термостатированная до 0.02°С (пик-пик колебаний температуры). Слегка шумноватая, но АЦП давит этот шум. По долговременной стабильности - пока не знаю.

 

Точность моего измерителя напряжения - 0.003% в диапазоне ±1В.

КОСС для входного преобразователя в 140 дБ хватит всем мне хватит, при условии преобразования входного тока 4-20мА в 200-1000мВ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Опора - 2.5ppm/°C, термостатированная до 0.02°С (пик-пик колебаний температуры). Слегка шумноватая, но АЦП давит этот шум. По долговременной стабильности - пока не знаю.

Сложности не только в стабильности температуры.... Какова у вас точность от включения к включению, а точность поддержания температуры кристалла стабилитрона в "опоре"?

 

Расскажите подробнее об "опоре".... Что за чудо обеспечивает метрологические характеристики лучше чем правильно приготовленная LTZ1000? А производители такой "измериловки" LTZ1000 еще отбирают и состаривают под контролем. Чтобы долговременная стабильность была да и полка фликкер-шума была не особо высокой.

 

Может там у вас и резисторы VISHAY 0,005% состаренные?

АЦП и фликкер шум задавит? Да еще на уровне 2,5ppm? Вы с какой частотой отсчеты получать будете?

 

 

Точность моего измерителя напряжения - 0.003% в диапазоне ±1В.

 

Что есть 30 ppm. Какое там у вас АЦП?

Вы понимаете, что ни одна серийно выпускаемая микросхема АЦП не обеспечивает требуемой вам точности. Все перечисленные вами измерительные приборы содержат в своем составе "железные" самодеятельные АЦП. Даже при все этом keithley 2002 в заданном диапазоне обеспечивает только 10 ppm стабильности в год.

 

Сделать измеритель такого уровня с бухты-барахты не получиться,

например погрешность токов утечки... например у вас входные сопротивления усилителя 1МОм, ток утечки по поверхности платы 1пА (в жизни бывает сильно-сильно больше), погрешность выхода получается уже 1ppm, причем ток этот не постоянной величины и зависит от влажности и запыленности. Тут выплывают эквипотенциальные защитные поверхности....

Еще пример - термо ЭДС, создался у вас градиент температуры по плате около 5 градусов, а это обычная величина, а у вас припой свинцово-оловянный, дорожки медные, а выводы микросхем в металле - коваровые, вот свои 5-10 мкВ вы уже поймали.

 

И таких камешков по дороге к вашей точности в 0,01% еще много!

 

Я не говорю, что это невозможно. Это во-первых- дорого, во-вторых - долго! Возьмите любой 6,5 разрядный вольтметр и пользуйтесь, производитель за вас уже все камешки с дорожки собрал.

Edited by iliusmaster

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы понимаете, что ни одна серийно выпускаемая микросхема АЦП не обеспечивает требуемой вам точности.

Сделать измеритель такого уровня с бухты-барахты не получиться,

 

И таких камешков по дороге к вашей точности в 0,01% еще много!

 

Я не говорю, что это невозможно.

Да, все это так.

Добавлю, что в 9 случаях из 10, когда задача формулируется полностью, а не только первый наспех надуманный вариант решения, то оказывается что и измерять-то так точно не нужно или измерять нужно не то и не там или вообще измерять не нужно, есть другие пути решения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Петля, в подавляющем большинстве,— это интерфейс датчиков, типовая погрешность которых 0,5%. Нет никакого коммерческого смысла использовать её для чего-то другого, равно и выжимать что-то большее. Того же плана петрушкина работа изобретать калибратор, которых в продаже вагон и тележка.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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...

Как можно решить данную задачу?

Чтобы правильно решить задачу - нужно, для начала, ее правильно поставить.

Не в терминах "датчиков-точностей", которые Вы себе нафантазировали,

а в конкретном описании решаемой Вами проблемы, для начала... ;)

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this