Этот документ следует рассматривать как продолжение документа ANC03.
В этом документе рассматриваются следующие вопросы:
Одной из существенных составляющих погрешностей измерений (по крайней мере при малом времени интегрирования) является шум преобразователя. Ниже приводятся картинки, иллюстрирующие шумы устройства. Измерения производились блоком CANADC40 сигнала 1 В при входной шкале 10 В и при 8-ми временах интегрирования.
Осциллограммы при временах интегрирования 1 и 2 мсек/отсчет.
Осциллограммы при временах интегрирования 5 и 10 мсек/отсчет.
Осциллограммы при временах интегрирования 20 и 40 мсек/отсчет.
Осциллограммы при временах интегрирования 80 и 160 мсек/отсчет.
Из приведенных осциллограмм можно составить таблицу ограничения точности
шумами (разрешающая способность прибора).
|
|
|
|
|
|
|
0,5% |
|
|
|
0,1% |
|
|
|
0,015% |
|
|
|
0,005% |
|
|
|
0,0008% |
|
|
|
0,0005% |
|
|
|
0,0004% |
|
|
|
0,0002% |
Учитывая, что для прибора даже на основных пределах гарантируется погрешность 0,03% можно увидеть, что шумы превышают эту погрешность только на двух самых быстрых пределах.
Ниже приводится картинка отклонения измеренного блоком CADADC40 напряжения
эталонного ЦАПа от истинного при комнатной температуре и при температуре 50С.
Из картинки можно увидеть, что для данного экземпляра блока температурный дрейф в диапазоне температур 20-50 градусов не превышает значения 1 мВ, что соответствует относительному значению 0,01%. Это удачный экземпляр, тем не менее проверка температурных зависимостей нескольких десятков блоков не выявила блоков с дрейфом масштаба выше заявленного.
Из приведенной картинки можно также увидеть, что нелинейность измерителя ниже уровня шумов устройства. Действительно, теоретическая величина уровня нелинейности ниже 0,02%.
Если одновременно учесть источники погрешностей одновременно с шумами устройства,
то можно составить следующую таблицу.
|
|
|
|
|
0,5% |
|
|
0,1% |
|
|
0,015% |
|
|
0,005% |
|
|
0,0008% |
|
|
0,0005% |
|
|
0,0004% |
|
|
0,0002% |
В заключение следует упомянуть об измерениях переменного напряжения. Типичное
применение устройства CANADC40- в составе многоканальных источников питания.
Одной из нередких неисправностей в таких системах являются неисправности фильтра
на первичном выпрямителе. В таких случаях на выходах источников питания появляются
пульсации с частотой 50, 100 или 300 Гц. Эти пульсации вполне могут быть зарегистрированы
блоком.
Левая пара картинок представляет запись сигнала частой 50 Гц, а правая пара
картинок- 300 Гц. Обе картинки были записаны в одноканальном режиме с временем
интегрирования 1 мсек. Для наглядности каждая запись один и тот же сигнал
представляет в двух видах: 256 точек в кадре и первые 30 точек. Как видно,
от представления информации ее восприятие сильно разнится.
|
|