Joten sinulla on:

  R_x R_fixedVcc ----- ^ v ^ v ^ ---- + ---- ^ v ^ v ^ ----- - Gnd | | + --- V_sensoitu --- ADC-tulo  

Rx on jokin tuntematon vastus (luultavasti jonkinlainen anturi). Ja käytät R_fixed 0,1%: lla juuri nyt laskeaksesi R_x: n, mutta haluat käyttää halvempaa kiinteää vastusta, jonka toleranssi on pienempi, ehkä 1%. Tällöin haluat suorittaa jonkinlaisen kalibroinnin tuotannon aikana korjataksesi lisääntyneen virheen, onko se oikein?

Tapa, jolla lopulta teet tämän, on tavun asettaminen EEPROM-tiedostoon (tai johonkin muuhun haihtuva muisti), joka toimii laskennassasi "offsetina", ja se on täysin kannattava asia. Asia on, että se maksaa sinulle jonkin aikaa tuotannon aikana kalibrointitoiminnon suorittamiseksi. Kalibroinnin suorittamiseksi tarvitset yhden näistä 0,1%: n vastuksista (kutsu sitä R_cal), joiden nimellisarvoltaan vastaava arvo on 1%: n vastusesi kanssa, korvaamaan R_x-piiriin. Mittaamalla V_sensoitu, voit päätellä tarkemmin R_fixed-arvon (ts. 0,2%: n arvoiseksi).

Kuoppa on mielestäni se, että mittauksen tekemiseen ja sen jälkeen arvon tallentamiseen liittyy joukko työtä. Toinen asia, jota on pidettävä kuopana, on se, että lämpötilalla voi olla merkitys aiheuttaa vastustuskyvyn poikkeaman nimellisarvostaan, joten haluat kohtuullisen hyvin lämpötilan hallitun kalibrointiympäristön. Lopuksi, älä unohda käyttää kalibroituja mittauslaitteita, koska se on toinen mahdollinen lisävirheiden lähde. Viimeinen kuoppa, jonka voin ajatella, on se, että kalibrointitavu tulisi tallentaa ADC: n lb: n yksiköihin (joten jos sinulla on 12-bittinen ADC, kalibrointisiirtotavun yksiköiden tulisi olla "Vcc / 2 ^ 12 volttia") .

Muokkaa

Jos käytät kahta kiinteää vastusta jakamaan suuri jännite pienemmälle asteikolle seuraavasti:

  R1_fixed R2_fixedV_in ----- ^ v ^ v ^ ---- + ---- ^ v ^ v ^ ------- Gnd | | + --- V_sensoitu --- ADC-tulo  

Uudelleen muokattu osio

Joten nyt haluat käyttää tarkkuusjänniteohjetta ( kutsua sitä V_cal) stimuloimaan V_in tuotantokalibrointivaiheen aikana. Mitä sinulla on teoriassa:

  V_sensed = V_predicted = V_cal * R2_fixed / (R1_fixed + R2_fixed) = V_cal * slope_fixed  

Mutta mitä Todellisuudessa sinulla on:

  V_sensed = V_measured = V_cal * R2_actual / (R1_actual + R2_actual) = V_cal * slope_actual  

Käytännössä sinulla on erilainen siirtofunktion kaltevuus todellisuudessa kuin mitä voit ennustaa vastuksen arvoista. Poikkeama ennustetusta jakajan siirtofunktiosta on lineaarinen tulojännitteeseen nähden, ja voit olettaa, että 0 V sisään antaa 0 V ulos, joten yhden tarkkuuden jännitteen vertailumittauksen tekemisen pitäisi antaa sinulle tarpeeksi tietoa tämän lineaarisen asteikkokertoimen kuvaamiseksi . Nimittäin:

  V_mitattu / V_ennustettu = kaltevuus_korjattu / kaltevuus_todellinen
slope_actual = slope_fixed * V_mitattu / V_ennustettu  

Ja käytät slope_actual kalibroituna arvona määrittämään jännite mitatun jännitteen funktiona.

alla @markrages

Todellisen kaltevuusherkkyyden saamiseksi vastusarvoille tarvitaan osittaista erottelua:

Minulta se on vaikeaa, mutta ei mahdotonta.

• Yleensä 0,1%: n nimellisvastuksilla on matalampi TC = lämpötilakerroin, ne ovat alttiimpia kosteudelle, juotokset (lämpöshokit), ovat matalampi ajautuminen ajan myötä, ... kuin 1% nimellisvastuksista. Joten monia vastuksen muutoksen lähteitä tulisi harkita.
• 40 V: n tasolla itselämmitysteho voi olla merkityksellinen, joten on käytettävä vastuksia, joilla on asianmukainen teholuokka.
• on olemassa laadukkaita 1%: n vastuksia, joiden TC <20ppm / deg ja vastaavat TC vastuksesta vastukseen (+ - 10ppm ero), mutta tämä pätee samantyyppisiin, nimellisarvoihin ja tehovastuksiin. Tämän tyyppisten vastusten asianmukainen käyttö jännitteenjakajassa poistaa keskimääräisen TC: n vaikutuksen. Ainoa TC: n ero vaikuttaa lähtöjännitteeseen. Joten on mahdollista saada tarkkuusjakajat käyttämällä samanarvoisia vastuksia.
• Eri nimellisarvojen vastuksilla voi olla enemmän erilaista TC: tä. Ja itselämmityksellä on erilainen vaikutus - suurempi teho, joka häviää suuremmalla resistanssivastuksella, lämmittää sitä enemmän ja muuttaa vastusta.
  Johtopäätös: Jos käytät tuotannossa monia vastuksia (saman levyn / jakajan pitkä sarja) ja vastusten kustannuksia on merkitystä, voit harkita korvaamista. Muuten se ei todennäköisesti ole vaivan arvoista.

Tämä lähestymistapa toimii hyvin 5 prosentista 1 prosenttiin. 1%: sta 0,1%: iin epäilen, että lämpötilavaihtelut muuttavat tarkkuuttasi, mikä muuttaa vastusta ja siten jännitettä.

Jos jostain syystä työskentelet tuntemattomasta syystä isoterminen ympäristö ja vastukset ovat kaikki tasavirtaa, joten itsestään lämpeneminen on ennustettavissa, se on silti elinkelpoinen.

Voit kalibroida:

• Valmistustoleranssi [2] [3], (+/- 1 *%) = voidaan kalibroida
• Juotoslämpö [2] [3], juottamisen aiheuttama vastuksen muutos (+/- 0,2 * - 1%) = voidaan kalibroida

Älä kuitenkaan unohda kaikkia muita toleransseja:

• TCR [2] [3], lämpötilakerroinresistanssi (+/- 50-100 * ppm / C)
• videonauhuri [2], jännitekerroinresistanssi (+/- 25 * ppm / V)
• Ympäristötekijät, resistenssin muutos eliniän aikana (< = + / - 3% * 155 C: ssa, 225 000 h) [2] [3] [4]

* Huomaa, että kaikki arvot voivat vaihdella vastusmerkkien ja tuotteiden välillä.

[1] https://www.vishay.com/docs/28809/driftcalculation.pdf

[2] https://www.digikey.se/sv/ptm/v/vishay-beyschlag/mm-hv-high-voltage-thin-film-melf-resistors/tutorial

[3] https://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/RDA0000/AOA0000C304.pdf

[4] MIL-STD R-10509