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    技術專區:TI專家教你如何合并誤差項

    發布時間:2015-03-17 責任編輯:echolady

    【導讀】在技術規格的單位變化明顯時,計算系統的總誤差就顯得尤為重要。合并前,計算總體誤差要求所有技術規格必須轉換共同單位。本文就教你如何計算系統總體誤差,在伏特,百分率和百萬分率中進行轉換。

    線性器件數據表中的大多數誤差是折算到輸入端的 (RTI)。將誤差折算到輸入端有三個主要的好處:他將輸出上總體誤差的每一個誤差源分離開來,不需要知道器件增益,并且簡化了將總體誤差折算到輸出端的計算方法。為了在伏特、百分率和百萬分率間轉換輸入引入的技術規格,并且將總體誤差折算到輸出端,我們使用以下方程式。

    從伏特轉換為百分率:
    如何合并誤差項
    在這里:

    Error(V) = 單位為伏特的誤差。
    Error(%) = 以滿量程范圍百分比表示的誤差。
    FSRInput = 輸入的滿量程范圍。

    要將百分率轉換為百萬分率:
    如何合并誤差項
    在這里:

    Error(ppm) = 以滿量程范圍的百萬分率表示的誤差。

    要將所有誤差折算到輸出端,單位伏特:
    如何合并誤差項
    在這里:

    總輸出誤差 (V) = 以伏特為單位折算到輸出端的總體誤差。

    FSROuput = 輸出的滿量程范圍。

    為了顯示一個如何使用上述方程式的示例,我們將使用圖1中的電路,并且計算由INA826的幾個技術規格所導致的組合誤差(單位ppm)。此電路使用一個20mVpp的輸入信號,并且RG針對INA826被設定為具有100V/V的增益。

    如何合并誤差項
    圖1
     
    [page]  
    我們將看到的第一個誤差是輸入偏移電壓。圖2顯示針對INA826的輸入偏移電壓技術規格。

     
    如何合并誤差項
    圖2

    由于這個技術規格的單位為伏特,使用方程式1和方程式2來將其轉換為ppm值。我們需要知道輸入的滿量程范圍來解出方程式1。圖1的FSR是INA826輸入上的總電壓范圍。在這個情況下為20mVpp。我們現在掌握了所需的全部信息,我們將數字代入方程式。
    如何合并誤差項
    現在來看一看增益誤差。圖3顯示針對INA826的增益誤差技術規格。

    如何合并誤差項
    圖3
     
    這個增益誤差技術規格給出的單位為百分比。因此,我們只需使用方程式2來將其轉換為ppm。
    如何合并誤差項
    現在兩個誤差源的單位均為ppm了,我們可以通過計算方程式7中顯示的RSS,或和方根值來將他們組合在一起。
    如何合并誤差項

    這是由輸入引入的增益誤差和偏移電壓所導致的總體誤差。然而,很多人想看看他們在輸出上能夠會測量到多少誤差。為了將誤差折算到輸出端,使用方程式3。方程式3使用變量FSROutput,輸出的滿量程范圍。在圖1顯示的示例中,輸出的FSR為2Vpp。計算方法為輸入信號 (20mVpp) 乘以增益 (100V/V)。方程式8中計算的是輸出上的總體電壓誤差。
    如何合并誤差項
    雖然這些誤差不是INA826的所有誤差,可以用相似的分析來將其余誤差包括在內。

    你現在知道了如何在伏特、百分率和百萬分率之間進行轉換,你已經可以計算系統的總體誤差了。

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