logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak zwiększyć zakres prądu w konwerterze I/U bez utraty dokładności?

wiedźmin 29 Sie 2005 22:35 4413 6
REKLAMA
  • #1 1775541
    wiedźmin
    Poziom 11  
    Posty: 11
    Witam,

    Zbudowałem konwerter I/U z wzmacniacza operacyjnego oraz precyzyjnego rezystora w ujemnej pętli sprzężenia zwrotnego. W momencie gdy przetworzone napięcie zbliża się do napięcia zasilającego wzmacniacz operacyjny, do rezystora znajdującego się w pętli, za pomocą kluczy analogowych dołączane są równolegle kolejne rezystory w celu zmniejszenia wartości mnożnika.
    Przetworzone napięcie podaję na wejście przetwornika A/C. Problem w tym, że gdy dołączam kolejne rezystory zwiększając przedział mierzonych prądów, tracę na dokładności konwersji A/C (poprzez zmniejszenie mnożnika w konwerterze I/U). Czy ma ktoś jakiś pomysł jak zwiększyć zakres konwertowanego natężenia prądu nie tracąc na dokładności konwersji

    Przetwornik A/C jest 12 bitowy, i posiada zakres napięcia wejściowego -10 +10 V

    Mając dołączony tylko rezystor R1konw=488kOhm mierzę natężenie pradu w zakresie 0.. 20,48uA, wiec jedna dzialka w przetworniku A/C=10nA
    Mając podłączony rownolegle R1konw i R2konw=4,93kOhm mierzę natężenie prądu w zakresie 0.. 2.048mA, więc działka w przetworniku A/C=1uA
    Mając podłączony rownolegle R1konw, R2konw oraz R3konw=49,3Ohm mierzę natężenie prądu w zakresie 0.. 100mA (ograniczone przez moc rezystora), więc działka w przetworniku A/C=100uA.

    Z góry dziękuje za pomysły i rady

    pozdrawiam
    Załączniki:
    • Jak zwiększyć zakres prądu w konwerterze I/U bez utraty dokładności? przetworni_i_u_2.jpg (20.87 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • #2 1777375
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49163
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4263
    Czy to znaczy, że chcesz przy zwiększaniu natężenia prądu utrzymywać stałą wartość
    błędu bezwzględnego, czyli nieograniczenie zmniejszać błąd względny? To trudne...
    W tym układzie nawet błąd względny wzrośnie po dołączeniu opornika z powodu
    oporności switch-a, która nie jest zbyt dokładnie określona - może wyeliminuj ją?
  • REKLAMA
  • #3 1779744
    wiedźmin
    Poziom 11  
    Posty: 11
    Witam;

    rezystancja przejścia klucza analogowego wynosi ok. 4Ohm. Rezystory znajdujące się w pętli sprzężenia zwrotnego mają tolerancję 0.01%. Chciałbym zachować wielkość najmniejszej działki=10nA, przy załączeniu równolegle wszystkich 3 rezystorów o ile jest to możliwe.
  • #4 1781242
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49163
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4263
    Czemu nie? Tylko przetwornik A/C musi być 25-bitowy, oporniki 0.000002%,
    i rzecz jasna oporność klucza musisz wyeliminować z układu pomiarowego,
    lub zastosować klucz o oporności stabilnej w zakresie +-mikrooma...
    Albo od razu zastosuj złącze Josephsona do pomiaru, da dokładność jaką chcesz,
    i chyba będzie najprostsze, chyba może działać w temperaturze ciekłego wodoru...
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #5 1782003
    1rycho
    Poziom 22  
    Posty: 338
    Pomógł: 50
    Ocena: 61
    Jak mierzysz napięcie multimetrem na zakresie 200mV i 200V to czy rozdzielczość pomiaru masz tą samą?? To jest chyba naturalne, że zwiększając zakres pomiarowy przy tym samym kroku przetwornika zmiejsza się rozdzielczość pomiaru.
  • #6 1783643
    wiedźmin
    Poziom 11  
    Posty: 11
    W sumie racja, szukająć ulepszenia chciałem więcej niż się da
  • REKLAMA

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Dyskusja dotyczy zwiększenia zakresu pomiarowego konwertera prąd-napięcie (I/U) opartego na wzmacniaczu operacyjnym i precyzyjnych rezystorach w ujemnej pętli sprzężenia zwrotnego, bez utraty dokładności konwersji A/C. Autor stosuje równoległe dołączanie kolejnych rezystorów za pomocą kluczy analogowych, co zmniejsza wartość mnożnika i zwiększa zakres prądów, jednak powoduje spadek rozdzielczości i dokładności pomiaru. Przetwornik A/C ma 12 bitów i zakres wejściowy ±10 V, a przy rezystorze 488 kΩ zakres prądu wynosi 0..20,48 µA z rozdzielczością 10 nA na działkę. Problematyczna jest rezystancja przejścia klucza analogowego (~4 Ω) oraz tolerancja rezystorów (0,01%), które wpływają na błąd pomiaru. Wskazano, że zwiększenie zakresu przy zachowaniu tej samej rozdzielczości wymagałoby znacznie wyższej rozdzielczości przetwornika (np. 25-bitowego), ekstremalnie precyzyjnych rezystorów oraz eliminacji lub stabilizacji rezystancji klucza. Zwrócono uwagę, że naturalnym ograniczeniem jest zmniejszenie rozdzielczości przy zwiększaniu zakresu pomiarowego, co jest typowe dla przetworników A/C. Propozycją alternatywną jest zastosowanie bardziej zaawansowanych technik pomiarowych, np. złącza Josephsona, dla uzyskania wysokiej dokładności.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA