3. 2. Оценка погрешностей.
Погрешность измерения данного цифрового
вольтметра определяется следующими составляющими: методическая погрешность
преобразования поразрядного кодирования, погрешность на резисторах делителя,
погрешность компаратора и ОУ на выходе ЦАП, погрешность нестабильности опорного
напряжения и погрешность индикации.
Методическая
погрешность преобразования поразрядного кодирования данного цифрового
вольтметра определяется по формуле:
где n
– число разрядов АЦП.
Т.
к. данном цифровом вольтметре число разрядов АЦП n=12, то:
Погрешность,
возникающая на резисторах делителя определяется из выражения:
Т. к. в мы используем прецизионные
резисторы и подстроечные резисторы, то с помощью этих резисторов можно добиться
большой точности, то погрешность будет определяться только температурным
коэффициентом, но т. к. вольтметр будет использоваться при одной температуре,
то погрешность делителя ≈0.
Погрешность так же может возникать на
компараторе и на ОУ ЦАП за счёт дрейфа нуля. Но в данном случае дрейф нуля этих
узлов вольтметра компенсируется
резисторами коррекции, поэтому данную погрешность можно считать равной нулю.
Кроме этого
погрешность может возникать из-за непостоянства опорного напряжения. На
нестабильность опорного напряжения в большей степени будет влиять
неточность установки резистора:
и в меньшей
степени нестабильность напряжения источника питания.
При
этом результирующая погрешность должна быть не меньше погрешности индикации:
где n –
число индикаторов (в данном случае n=4).
Полная
погрешность измерения вольтмера определяется по следующей формуле:
Подставляя
в данную формулу численные значения получаем:
Полученная
погрешность удовлетворяет заданной в условии.
