Hallo ich muss für die Lehrwerkstatt die Genauigkeit eines Messverstärkers bestimmen. Das Schaltbild ist im Anhang. Wie ich auf die Gleichung der Ausgangsspannung komme habe ich hinbekommen mit dem Superpositionsverfahren. Ua=R2/R1(v1-v2) Dafür habe ich angenommen, so wie es in dem Buch hier steht, dass die R3's alle gleich gross sind, dann kürzen die sich ja raus. Mein Meister sagt aber, wenn man das mit Bauteilen aufbaut, nie so ist. Ich soll jetzt so rechnen das die Widerstände um 1% vom Wert abweichen. Die Temperatur soll ich einfacherhalber als konstant annehmen. Was für eine Fehlerrechnung kann ich da nehmen? Hat von euch jemand soetwas schonmal gemacht? Ich kann auch ein bisschen Differential und Integralrechnung. Dankesehr, Kai
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Nun, die sogenannte Kalibrierfunktion hast du ja schon. Du musst diese jetzt so erweitern, dass alle interessanten Größen vorkommen: Also benötigst du eine Funktion: UA=f(R1,R2,R3,T,U1,U1,....) Diese Funktion ist partiell nach allen interessanten Größen abzuleiten, und der Betrag dieser ist mit der Schwankung zu multiplizieren. siehe dazu: http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerfortpflanzung (Kapitel Fehlergrenzen) bsp: Ua = 3U1 + U2 dUa dUa --- = 3 ; --- = 1 dU1 dU2 Ua + delta_Ua = 3U1+U2 + 3*delta_U1 + 1*delta_U2 ^ ^ ^ ^ ^ ^ | | | | | Absolutfehler der Messung U2 | | | | Ableitung von oben | | | Absolutfehler Messung U1 = U1*0.01 (1%) | | Ableitung von oben | Originalwert Abweichung durch Fehler
Wenn Du von realen Bauteilen ausgehst, dann bekommst Du ja niemals gleiche Widerstaende. Zuerst muesstest Du die Gleichung mit R2A, R2B und ggf mit R3A und R3B entwickeln. Dann leitest Du die Gleichung jeweils nach diesen Widerstaenden ab und bekommst die Empfindlichkeit der Schaltung bezueglich dieser Widerstaende. Aber Dein Meister will ja keine allgemeine Loesung, die er sich vermutlich genausowenig wie ich so einfach aus dem Aermel schuetteln kann. Rechne doch einfach mal mit R2A = 1.01 RA und R2B = 0.99 RA, um die 1 % Toleranz zu erfassen. Ausserdem muessten Schaltungssimulationsprogramme (z.B Switchercad) so etwas koennen.
R1 und R2 bestimmen die Verstärkung und die R3 bestimmen die Gleichtaktunterdrückung. Allerdings wird diese Schaltung selten verwendet, weil sie einen gravierenden Nachteil hat: Bei Gleichtaktaussteuerung können OV1 und OV2 schnell übersteuern, obwohl die Differenzspannung klein ist. Daher ist diese Schaltung nur geeignet, wenn ein Eingang nahe Massepotential hat. Peter
@Matthias Genau so etwas hab ich gesucht. Das wird ja ein Spass mit den ganzen Ableitungen. @Uwe Doch will er, leider. Ist grad wenig los hier. Deshalb die Beschäftigungtherapie. @Peter Verstehe ich nicht so ganz. Ich soll damit einen Drucksensor verstärken. Der liefert mir eine Potentialdifferenz von +/-25mV maximal. Dafür ist diese Schaltung doch gedacht oder bin ich da ganz auf dem Holzweg?
Einen Instrumentierungsverstärker baut man so und so nicht diskret auf... die Temperaturkompensation & CMRR wird dadurch kompensiert das man das ganze aus einem Wafer baut... d.h. nahezu baugleichheit... wenn alles den selben Temperaturgang hat, wird es durch den nachgeschalteten Subtrahierer eh ausgeglichen...
@Jürgen Das kann schon sein nur geht es meinem Meister nur um den Weg und nicht um das Ziel. @Peter Danke, wenn ich soetwas später mal machen muss, merk ich mir den schonmal vor.
achso... nun gut... aber wenn du das ganze aufbaust, dann versuch es mit einem mehrfach OPV, da bekommst du bessere ergebnisse...
> Ausserdem muessten Schaltungssimulationsprogramme (z.B Switchercad) so > etwas koennen. Nur leider kann SwCAD keine Monte Carlo-Analyse von Haus aus.
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