3.1.3. Компенсація струмів зміщення

Схема компенсації струмів зміщення, наведена на рис. 3.11, дозволяє мінімізувати вплив струмів зміщення на вхідне коло в широкому діапазоні температур. Обидва ОП повинні мати максимально близькі параметри.

Рис. 3.11

3.2. Компенсація мультиплікативної похибки

Розглянемо схему компенсації мультиплікативної похибки для основних варіантів схем включення ОП (рис 3.12, рис. 3.13).

3.2.1. Компенсація в інвертуючому підсилювачі

Рис. 3.12

Коефіцієнт підсилення при виведеному в нульове положення змінному опорі R2´ відповідає мінімальному значенню і дорівнює

,

а максимальному:

, (3.7)

де R2' – номінальне значення змінного опору.

Найчастіше стабільність змінних опорів значно гірша, ніж постійних опорів кола зворотного зв’язку. Перш за все, вона пов’язана з коливаннями температури зовнішнього середовища. Тому виникає необхідність оцінити вплив нестабільності змінного опору на метрологічні характеристики ВП загалом.

Похибка перетворення ОП з урахуванням нестабільності змінного опору

, (3.8)

де – відносна похибка дрейфу змінного опору.

3.2.2. Компенсація в неінвертуючому підсилювачі

Такий спосіб увімкнення (рис 3.13) має перевагу над попереднім. Ця перевага полягає в тому, що дозволяє автоматизувати процес компенсації мультиплікативної похибки. Це зумовлено тим, що регулюючий опір з’єднаний із загальною шиною приладу (під час підключення замість R1' магазину опорів, які комутуються зовнішньою схемою керування, не потрібна гальванічна розв’язка).

Рис. 3.13

Мінімальний коефіцієнт підсилення в процесі регулювання

(3.9)

де R1' – номінальне значення змінного опору.

При нульовому положенні змінного опору R1' маємо

.

Тоді похибку перетворення ОП з урахуванням нестабільності змінного опору R1´ можна подати формулою

, ( 3.10 )

де – відносна похибка дрейфу змінного опору.

Якщо К _НЗЗ >> 1, вираз (3.10) набуває вигляду:

.

3.2.3. Компенсація в диференціальному підсилювачі

Особливість компенсації мультиплікативної похибки в диференціальному підсилювачі полягає в тому, що регулювання коефіцієнта підсилення диференціального сигналу не повинно впливати на співвідношення резисторів, що забезпечують компенсацію синфазного сигналу, іншими словами необхідно змінювати два резистори однаково. Через те, що таку вимогу дуже складно реалізувати на практиці, намагаються використати схеми диференціальних підсилювачів, в яких регулювання коефіцієнта підсилення диференціального сигналу відбувається за допомогою зміни лише одного резистора, зміна якого не приводить до порушення синфазних співвідношень. Для схеми (рис. 3.14) вихідна напруга визначається як

. (3.11)

Рис. 3.14

Як випливає з виразу (3.11), змінний опір схеми корекції R4 прямо пропорційно впливає на вихідну напругу , що дозволяє ефективно компенсувати мультиплікативну похибку ВП зміною резистора R4. При цьому співвідношення, яке забезпечує пригнічення синфазного сигналу

Коефіцієнт підсилення диференціального підсилювача можна змінювати і способом, наведеним на рис. 3.15.

У цій схемі вихідна напруга визначається як

, (3.12)

де < 1 – коефіцієнт пропорційності змінного опору кола корекції R3 до номіналу R2, тобто .

Рис. 3.15