Основная погрешность канала измерения температуры

Основная погрешность проявляется при нормальных условиях (температура окружающей среды 20 ºС, относительная влажность воздуха от 45 до 75 %, давление 100 кПа). В ее состав входят погрешность первичного преобразователя и погрешность АЦП.

Погрешность первичного преобразователя включает в себя две составляющие:

1) Погрешность математической модели (из-за нелинейности модели преобразования). При использовании модели (4.4) погрешность в диапазоне температур от 0 до 120 ºС не превышает Δ₁=±0,015 ºС.

2) Погрешность определения параметров модели при индивидуальной калибровке. Ограничена возможностями по точности образцовых средств измерения и составляет Δ₂=±0,03 ºС

 Погрешность АЦП также складывается из нескольких составляющих.

1) Погрешность опорного резистора. Класс точности резистора 0,05, т.е. относительная погрешность составляет δ _{R 0} =±0,05 %.

Поскольку код АЦП определяется по формуле:

,

то δ _{R 0} = δ _Rt =±0,05 %.

Пусть

,

где 1/ºС – ТКС термистора. Тогда:

 ºС (5.1)

1) Погрешность из-за шума АЦП. Шум АЦП зависит от режима работы, который определяется пределом измерения (2,56 В) и частотой смены данных (SF =81 или f =16,8 Гц). Для данного режима среднее квадратическое отклонение (СКО) шума АЦП составляет  мкВ. Относительное СКО шума определяется по формуле:

 ºС

 ºС (5.2)

2) Погрешность из-за нелинейности АЦП пренебрежимо мала.

Суммарная основная погрешность определяется по формуле:

ºС (5.3)

Анализ показал, что основная погрешность определяется, главным образом, погрешностью калибровки первичного преобразователя и составляет  ºС.

Дополнительная погрешность канала измерения температуры

Дополнительная погрешность складывается из погрешности опорного резистора и погрешности АЦП.

1) Погрешность опорного резистора. Относительная погрешность резистора есть его ТКС, т.е.  1/ºС.

Погрешность резистора по температуре находится по формуле:

 ºС /ºС (5.4)

Это означает, что при изменении температуры окружающей среды на 1 ºС погрешность опорного резистора по температуре составит  ºС.

2) Погрешность АЦП.

Аддитивная составляющая погрешности (погрешность смещения нуля) по паспортным данным не превышает  и устраняется при автоматической коррекции.

Мультипликативная составляющая (ошибка коэффициента преобразования) не превышает . Тогда погрешность по температуре составит:

 (5.5)

Таким образом, суммарная дополнительная температурная погрешность не превышает .