[Elettronica analogica] Errore % di una misura
Salve a tutti, non ho capito come si possa risolvere il seguente quesito:
Devo leggere tramite uno strumento con fondoscala $1V$ e risoluzione $0.0002V$ un intervallo di valori di tensioni che vanno da $0.001V$ a $0.04V$.
L'esercizio chiede che tipo di circuito si può implementare per avere un errore del 1 % su TUTTO l'intervallo di misura.
Dal testo so che il mio intervallo di misura va da $(0.001±0.0002)V$(errore del 20%) a $(0.04±0.0002)V$(errore del 0.5%).
Nel primo caso basta amplificare il segnale con un amplificatore a guadagno G=20 così da avere $(0.001⋅20±0.0002)$(errore del 1%) mentre il secondo andrebbe dovrebbe essere de-amplificato e devo fare così per ogni misura nell'intervallo(cioè dovrei cercare un guadagno per ogni misura!).
Sapreste consigliarmi il circuito che fa al mio caso? Quello che non capisco è come fare ad avere la stessa % di errore per ogni misura.
Grazie!
Devo leggere tramite uno strumento con fondoscala $1V$ e risoluzione $0.0002V$ un intervallo di valori di tensioni che vanno da $0.001V$ a $0.04V$.
L'esercizio chiede che tipo di circuito si può implementare per avere un errore del 1 % su TUTTO l'intervallo di misura.
Dal testo so che il mio intervallo di misura va da $(0.001±0.0002)V$(errore del 20%) a $(0.04±0.0002)V$(errore del 0.5%).
Nel primo caso basta amplificare il segnale con un amplificatore a guadagno G=20 così da avere $(0.001⋅20±0.0002)$(errore del 1%) mentre il secondo andrebbe dovrebbe essere de-amplificato e devo fare così per ogni misura nell'intervallo(cioè dovrei cercare un guadagno per ogni misura!).
Sapreste consigliarmi il circuito che fa al mio caso? Quello che non capisco è come fare ad avere la stessa % di errore per ogni misura.
Grazie!
Risposte
Guarda se ho un pò di tempo più tardi provo a fornirti la soluzione completa. dei DMM ( digital multi-meters) esiste un blocco che si chiama stadio di condizionamento che come dici giustamente deve contenere uno stadio di amplificazione ed uno di attenuazione (devi attenuarlo, non "de-amplificarlo" stai attento/a che alcuni professori potrebbero arrivare alle mani per un termine del genere 
) che ha proprio lo scopo di adattare il segnale di ingresso al full-range dell' ADC.
Tuttavia fai attenzione, di solito si parla di percentuale massimo, quindi penso che il problema ti stia chiedendo di avere su tutto il range di ingresso al massimo un errore dell' 1%. Non ha alcun senso logico avere un errore dello 0.5%, e aggiungere dei circuiti per aumentarlo all' 1%.
) che ha proprio lo scopo di adattare il segnale di ingresso al full-range dell' ADC. Tuttavia fai attenzione, di solito si parla di percentuale massimo, quindi penso che il problema ti stia chiedendo di avere su tutto il range di ingresso al massimo un errore dell' 1%. Non ha alcun senso logico avere un errore dello 0.5%, e aggiungere dei circuiti per aumentarlo all' 1%.
Ciao , grazie mille per la risposta e i consigli!
Per sicurezza ti invio tutto il testo dell'esercizio (preso da un esame del mio professore):
per misurare con precisione elevata temperature prossime a quelle dell’elio liquido si usano termometri a semiconduttore in cui la resistenza aumenta al diminuire della temperatura. Tramite un ADC a 12 bit con fondoscala 1V si vuole acquisire un segnale proveniente da uno di tali sensori di temperatura
Il sensore ha una resistenza che passa da 100 Ohm a temperatura ambiente (300K) a 4kOhm a 4.2K.
Per non indurre fenomeni di autoriscaldamento, la corrente utilizzata per la misura è limitata a 10 microA.
Progettare un circuito che consenta di acquisire il segnale con un errore del 1% in tutto l’intervallo di misura.
Dovrebbe essere l'analogo(ma magari mi sbaglio) di quello più riassuntivo scritto da me, e chiede esplicitamente che sia del 1% su tutto l'inervallo.
"Flamber":
Tuttavia fai attenzione, di solito si parla di percentuale massimo, quindi penso che il problema ti stia chiedendo di avere su tutto il range di ingresso al massimo un errore dell' 1%. Non ha alcun senso logico avere un errore dello 0.5%, e aggiungere dei circuiti per aumentarlo all' 1%.
Per sicurezza ti invio tutto il testo dell'esercizio (preso da un esame del mio professore):
per misurare con precisione elevata temperature prossime a quelle dell’elio liquido si usano termometri a semiconduttore in cui la resistenza aumenta al diminuire della temperatura. Tramite un ADC a 12 bit con fondoscala 1V si vuole acquisire un segnale proveniente da uno di tali sensori di temperatura
Il sensore ha una resistenza che passa da 100 Ohm a temperatura ambiente (300K) a 4kOhm a 4.2K.
Per non indurre fenomeni di autoriscaldamento, la corrente utilizzata per la misura è limitata a 10 microA.
Progettare un circuito che consenta di acquisire il segnale con un errore del 1% in tutto l’intervallo di misura.
Dovrebbe essere l'analogo(ma magari mi sbaglio) di quello più riassuntivo scritto da me, e chiede esplicitamente che sia del 1% su tutto l'inervallo.
In questo caso non mi viene in mente nulla. Io per un problema del genere, utilizzerei un circuito di questo genere (questo è molto banale, ma è per spiegarti cosa farei):
$V_(out) = (1 + R_2/(R_1"||"R_3))*V_( i n) - R_2/R_3 * V_(ref)$
E dimensionerei tutte le resistenze per avere, al limite superiore della dinamica, il minimo errore possibile, e dopo verificherei che su tutto l'intervallo valga al massimo l'1%
$V_(out) = (1 + R_2/(R_1"||"R_3))*V_( i n) - R_2/R_3 * V_(ref)$
E dimensionerei tutte le resistenze per avere, al limite superiore della dinamica, il minimo errore possibile, e dopo verificherei che su tutto l'intervallo valga al massimo l'1%
E' molto simile a quello che avevo pensato anch'io. L'unica cosa che mi mette in crisi è appunto il fatto di avere 1% su tutto l'intervallo, anche se come dici te ha più senso che sia massimo del 1%.
Grazie ancora per l'aiuto.
Grazie ancora per l'aiuto.
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