2.7 Источник питания с батарейкой

Источник питающих напряжений (ИПН) обеспечивает питание всех элементов измерителя (рисунок 2.7.1).

Рисунок 2.7.1 Источник питающих напряжений

ИПН состоит из аккумуляторной батареи и двух стабилизаторов. В качестве аккумулятора GB1 используется источник типа Duracell MN1604 Этот аккумулятор имеет выходное напряжение + 9В.

Выходное напряжение с аккумуляторной батареи поступает на преобразователь DA3, выполненный на микросхеме SIM2-0915D-SIL7. Преобразователь преобразует входное однополярное напряжение +9В в выходное напряжение ±15В. Стабилизатор напряжения DA4 выходное напряжение которого +5В.

В блоке источника питания используются следующие элементы:

GB1- NEDA 1604 6F22006P;

SB2- PSM 1-1-0;

DA3- SIM2-0915D-SIL7;

DA4- L7805CV;

С11,С12,С14,С15- К53-16-20В-100 пФ±20%.

3Метрологическая часть

3.1 Погрешность пороговой схемы

Определим погрешность резисторов.

Рисунок 3.1.1 Пороговая схема.

Погрешность отклонения резисторов от номиналов, характеризует изменение коэффициента передачи из-за разброса номиналов резисторов:

 = (3.1.1)

К определяется соотношением резисторов R22+R23, гдеR= 2 кОм,R23 = 18 кОм серии С2-29В1, уR23 погрешность по справочным данным составляет 0,5% , а уR22 – 0,05%, тогда

К =(R22+0,05%)+(R23+0,5%)=20,01; (3.1.2)

δ =(3.1.3)

Мультипликативная погрешность вызвана неточностью резисторов при изменении температуры:

_R22+R23 = (3.2.4)

где ТКС – температурный коэффициент сопротивления;

В нормальных условиях работы прибора Т = 10 С.

Для R22 по справочным данным ТКС = 5010^-6, для R23 – ТКС=510^-6 тогда

_R22+R23 = .

Так как погрешность пороговой схемы очень мала, она не влияет на суммарную погрешность прибора и в расчетах не учитывается.

3.2 Погрешность операционного усилителя

Погрешность определяются неточностью используемого резистора R3 и неидеальностью параметров ОУ, а также их нестабильности. Неизменяющиеся во времени и под влиянием внешних факторов составляющие погрешности могут быть сведены к минимуму за счёт начальной регулировки нулевого уровня выходного напряжения и коэффициента усиления. В этом случае погрешность определяется нестабильностью параметров ОУ.

Погрешность складывается из:

а) Погрешности от разности входных токов:(3.2.1)

б) напряжения смещения ОУ – систематическая погрешность:

(3.2.2)

в) погрешность коэффициента усиления возникает из за R3, потому что реальное значение резистора отличается от номинального и записывается следующим равенством :

(3.2.3)

Отклонение от номинального значения определяется по формуле:

ΔR=αΔΩR, (3.2.4)

где α- температурный коэффициент сопротивления, ТКC=для резисторов С5-29В1,

ΔΩ- диапазон изменения температуры от –10⁰С до 60⁰С,

R– номинальное значение сопротивления.

, отсюда

(3.2.5)