Analiza błędów granicznych i niepewności mostków sensorowych jako przetworników rezystancji na napięcie

• Autorzy: Warsza Z. L. , Idźkowski A.

Warianty tytułu

Functions of limit errors and uncertainties of sensor bridges as resistance to voltage converters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Po krótkim wprowadzeniu w tabeli 1 podano funkcje rozwarciowych współczynników przetwarzania rezystancji na napięcie i ich zracjonalizowane postacie iloczynowe dla przetwornika w postaci mostka rezystancyjnego (4R) o zasilaniu prądowym lub napięciowym i dowolnych przyrostach rezystancji jego ramion. Przedstawiono dwa zaproponowane ujęcia błędów i niepewności: jednorodne, w wartościach względnych odniesionych do czułości początkowych i dwuskładnikowe – z wyodrębnieniem składników dla stanu początkowego i dla przyrostu funkcji przetwarzania. Rozpatrzono przetworniki rezystancji – mostki, o jednakowych rezystancjach początkowych i pięciu najczęściej stosowanych wariantach ich przyrostów. Przedstawiono charakterystyki ich rozwarciowych funkcji przetwarzania oraz błędów granicznych i niepewności standardowych przy zasilaniu prądowym i napięciowym. Dla wariantów mostka o liniowych funkcjach przetwarzania podano dwie uogólnione postacie błędów granicznych. Wskazano możliwości zastosowania obu opisów dokładności.

EN

After short introduction, in table 1 functions of transfer coefficients and their rationalized forms of the converter R/U as the unloaded four arms bridge of arbitrary variable arm resistances, supplied from current or voltage source, are given together with their error propagation formulas. Two types of description of their errors and uncertainties, i.e. related to initial sensitivities of functions of bridge transfer coefficients and their rationalized double component forms for zero and increments of these transfer function, are introduced. Metrological properties of the commonly used bridge of similar initial arm resistances in balance and five variants of their increments are discussed. Transfer coefficient, limited error (worse case) and standard uncertainty as functions of relative increments in broad range are shown for these variants. Generalized formulas for bridges of the linear transfer function are introduced. Both methods are found also as the universal solution for other parametric sensor circuits.

Słowa kluczowe

PL

przetwornik; mostek rezystancyjny; błąd; niepewność

EN

converter; resistance bridge; accuracy; error; uncertainty

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 6
• Strony: 548--553
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., schem., tab., wzory, wykr.

Twórcy

autor

Warsza Z. L.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa

autor

Idźkowski A.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny

Bibliografia

• [1] Warsza Z. L.: Właściwości i nieznane zależności mostka rezystancyjnego 4-T jako czwórnika. Pomiary Automatyka Robotyka (PAR) nr 10, s. 9-15, 2004.
• [2] Warsza Z. L.: Immitancyjne układy czterobiegunowe (4T) w pomiarach wieloparametrowych. Monografia. Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, 291stron, 2004.
• [3] Warsza Z. L.: Unbalanced DC bridges - chapter 127 of “Handbook of Measuring Systems Design. ed. by P. Sydenham and R. Thorn, Jon Wiley & Sons, Ltd., Chichester UK, 2005.
• [4] Warsza Z. L.: Miary dokładności parametrów zewnętrznych czwórnika typu X o zmiennych rezystancjach. Elektronika (wkładka: Technika Sensorowa) Część 1, nr 2, s. 45–52, 2006.
• [5] Warsza Z. L.: Miary dokładności parametrów zewnętrznych czwórnika typu X o zmiennych rezystancjach. Elektronika (wkładka: Technika Sensorowa) Część 2, nr 3, s. 49–53, 2006.
• [6] Warsza Z. L.: Accuracy Measures of the Four Arm Bridge of Broadly Variable Resistances, part 1 and 2. Proc. of IMEKO TC4 15th International Symposium on Novelties in Electrical Measurement, TU Iasi, Romania, vol. 1, p. 17-28, 2007.
• [7] Warsza Z. L.: Miary dokładności transmitancji mostka rezystan-cyjnego w przypadkach szczególnych. Pomiary Automatyka Kontrola (PAK) nr 10, s. 17-24, 2007.
• [8] Warsza Z. L.: Dokładność pomiaru przemysłowymi czujnikami Pt100 w układzie mostka odchyłowego. Pomiary Automatyka Robotyka (PAR), nr 11, s. 46-55, 2008.
• [9] Warsza Z. L.: Miary dokładności układu mostka o dużych zmianach rezystancji w ujęciu dwuskładnikowym, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10, s. 171-176, 2009.
• [10] Warsza Z. L.: New approach to the accuracy description of unbalanced bridge circuits - with example for Pt sensors. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems (JAMRIS), vol. 4, no 2, p. 8-15, 2010.
• [11] Warsza Z. L.: Nowy opis miar dokładności mostków sensorowych o dużych zmianach rezystancji. Pomiary Automatyka Kontrola (PAK) nr 5, s. 457-463, 2010.
• [12] Warsza Z. L.: Description of the accuracy of broadly unbalanced sensor resistance bridges. Proceedings of 20th National Scientific Symposium with international participation “Metrology and Metrology Assurance 2010”, 9-13 Sept. 2010, Sozopol, Bulgaria, p. 65-77 oraz Sistiemi Obrobotki İnformaciї, Vipusk 4 (85) p. 114-125, Kharkiv 2010.
• [13] Idźkowski A.: Konstrukcja i ocena przydatności pomiarowych mostków dwuprądowych DC. Rozprawa doktorska Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, 2012.