Einfluss der Temperatur auf eine Messkette

[stefan (Gast)]

Hi,

mal angenommen ich möchte eine Spannung sehr genau messen mit einem 
digitalen Spannungsmessgerät.

Die Messkette soll aus Verstärker, ADU und DSP bestehen. Heraus kommt 
der fertige Digitalwert, der ggf. vom DSP noch irgendwie verrechnet 
wurde.

Mich würde jetzt interessieren, warum Präzisionsmessgeräte meist einen 
klimatisierten Raum benötigen. Klar, Widerstand ändert sich mit 
Temperatur und beeinflusst damit meine ganze Messstrecke. Aber welche 
Komponente der Messstrecke ist besonders anfällig auf eine 
Temperaturänderung?


Wenn der Verstärker in Gegenkopplung ausgeführt ist, wird der 
eingebrachte Fehler an dieser STelle nicht so groß sein, oder?


Wie sieht es bei dem ADU aus? hier könnte ich mir vorstellen, dass die 
Temperatur einen großen Einfluss auf die ideale Übertragungskennline 
hat. Gibt es dazu irgendwo Literatur? ich hab nichts gefunden bisher


Dem DSP sollte die Temperatur egal sein, solange er nicht abraucht.


Besten Dank!

[Ulrich (Gast)]

Die Temperatur wirkt sich auf jeden Teil der analogen Schaltung aus.

Die Gegenkopplung hilft bei einem Verstärker ein wenig, so dass die 
Verstärkung im wesentlichen von den Teilen der Rückkopplung (in der 
Regel Widerstände) abhängt - aber auch die Widerstände ändern sich mit 
der Temperatur. Wenn es um Gleichspannung geht, bleicht aber die 
Offset-Drift.

Eine Offset und hat man auch beim AD Wandler, dazu noch den 
Skalenfaktor. Der AD braucht dann auch noch eine Ref. Spannung, die 
natürlich auch temperaturabhängig ist.

Als Literatur gibt es die Datenblätter und Application Notes der 
Hersteller.

Wenn es um klein Gleichspannungen geht kommen dann noch Thermospannungen 
dazu, abhängig von Temperaturunterschieden.

Die kritischen Punkte sind bei kleinen Gleichspannungen der Verstärker, 
ggf. Thermospannungen (wenn der Rest gut ist) und die Ref. Spannung. 
Wenn es hochohmig am Eingang sein soll ist auch der Eingang wegen 
Leckströmen und ggf. großen Widerständen eine Fehlerquelle.

[Harald W. (wilhelms)]

stefan schrieb:

> Mich würde jetzt interessieren, warum Präzisionsmessgeräte meist einen
> klimatisierten Raum benötigen. Klar, Widerstand ändert sich mit
> Temperatur und beeinflusst damit meine ganze Messstrecke.

Man sollte den Faktor Temperatur auch nicht überbewerten. In
unserem Labor wurden z.B. Präzisionsmessungen im Nanometer-
Bereich gemacht. Die meisten Messungen konnten auch in normalen
Räumen mit +-2 Grad Schwankungen gemacht werden. Nur im Sommer
musste man etwas genauer hinsehen.

> Aber welche
> Komponente der Messstrecke ist besonders anfällig auf eine
> Temperaturänderung?

Das muss man von Fall zu Fall entscheiden. Jahrelange Erfahrung
hilft dabei. :-)
Grundsätzlich sind Wärmequellen innerhalb eines Gerätes, z.B.
der Netztrafo, kritischer als die Raumtemperatur.
Gruss
Harald

[Anja (Gast)]

stefan schrieb:
> mal angenommen ich möchte eine Spannung sehr genau messen

Definiere mal sehr genau. Welche Spannung welche Auflösung welche 
Genauigkeit.

stefan schrieb:
> Mich würde jetzt interessieren, warum Präzisionsmessgeräte meist einen
> klimatisierten Raum benötigen.

Neben der Temperatur wirkt auch die Luftfeuchtigkeit auf die Schaltung 
ein. Kunststoffgehäuse quellen auf und verursachen Piezo-Spannungen auf 
den Halbleitern.
Ich messe hier einen Einfluß von ca 0.5ppm je Prozent relativer Feuchte 
bei einer LT1027CCN8-5 Referenzspannungsquelle.

Gruß Anja