Содержание к диссертации
Введение
1. Методы повышения точности и быстродействия приборов 1я измерения амплитудных значений напряжений 18
1.Методические погрешности преобразователей амплитуды. пияние на точность измерения вариаций частоты, длительности и формы лпульсных сигналов. Время измерений и его минимизация 18
2. Многоканальный метод измерений амплитудных значений напря-гний. Условия применимости. Оптимизация параметров вариантов схем (ухканальньїх измерителей и выигрыш в точности 27
3. Методические погрешности преобразователей амплитуд однократных лпульсов. Способы увеличения точности операционных пиковых детек-іров. Двухканальные пиковые детекторы наносекундных импульсов по-ішейной точности 42
2. Методы повышения точностн и быстродействия приборов для 1мерения среднеквадратических и средневыпрямленных значений феменнх напряжений 50
1. Методические погрешности преобразователей средневыпрямленных ачений переменных напряжений. Влияние на точность нелинейных ха ктеристик вентилей и некоторые способы его уменьшения 50
I. Методические погрешности преобразователей среднеквадратических ачений переменных напряжений. Новые микроэлектронные дифферен [альньїе термопреобразователи для широкополосных вольтметров по [шенной точности, их характеристики и схемы применения. Влияние раниченной широкополосности измерительного тракта на точность при гналах сложной формы
3. Методы повышения точности и быстродействия широкопо лосных измерителей «мгновеиных значений» повторяющихся на пряжений 61
3.1. Автокомпенсационный стробоскопический преобразователь. Зависимость характеристик широкополосности от амплитуды и длительности стробимпульсов 62
3.2. Стробоскопический измеритель параметров сигналов на основе четы-рехдиодного мостового смесителя. Характеристики быстродействия и точности и методы их улучшения 64
4. Внедрение измерителей уровня напряжений широкополосных сигналов в народное хозяйство 70
4.1. Характеристики разработанных приборов для измерения амплитудных значений напряжений широкополосных сигналов импульсного и переменного тока 71
4.2. Характеристики разработанных приборов для измерения средневы-прямленных и среднеквадратических напряжений широкополосных сигналов переменного тока 73
4.3. Характеристики разработанных приборов для измерения «мгновенных значений» напряжений широкополосных сигналов 75
4.4. Характеристики разработанных автоматизированных измерительных систем 77
4.5. Характеристики разработанных изделий микроэлектроники, применяемых в приборах для измерения уровня напряжений широкополосных сигналов 80
Заключение 82
Основные публикации по теме диссертации 85
- Многоканальный метод измерений амплитудных значений напря-гний. Условия применимости. Оптимизация параметров вариантов схем (ухканальньїх измерителей и выигрыш в точности
- Методические погрешности преобразователей среднеквадратических ачений переменных напряжений. Новые микроэлектронные дифферен [альньїе термопреобразователи для широкополосных вольтметров по [шенной точности, их характеристики и схемы применения. Влияние раниченной широкополосности измерительного тракта на точность при гналах сложной формы
- Стробоскопический измеритель параметров сигналов на основе четы-рехдиодного мостового смесителя. Характеристики быстродействия и точности и методы их улучшения
- Характеристики разработанных автоматизированных измерительных систем
Многоканальный метод измерений амплитудных значений напря-гний. Условия применимости. Оптимизация параметров вариантов схем (ухканальньїх измерителей и выигрыш в точности
Расчеты, проведенные для сигналов другой формы [1], показали, что при отклонении формы импульса от прямоугольной входное сопротивление снижается. Предел увеличению входного сопротивления за счет уменьшения U накладывает влияние паразитного прохождения сигнала через проходную гмкость диода [1].
Метод расчета, примененный автором для схем вентильных (диодных) автокомпенсационных преобразователей, распространен им и на другие схемы [1 ;2], использующие в качестве элемента сравнения амплитуды сигнала с постоянным напряжением согласованные высокочастотные транзисторные пары, широкополосные компараторы и операционные усилители. Полученные аналитические зависимости и графики применяются в инженерных расчетах схем преобразователей.
Среди схем сравнения амплитуды импульсных сигналов с сигналом постоянного тока получили распространение схемы[1;2;5;8;11], в которых это сравнение осуществляется на входе широкополосного компаратора, построенного на основе триггера на туннельном диоде, обладающего высокой скоростью переключения и стабильностью порогового уровня срабатывания (рис. 5).
Именно такой компаратор, работающий в режиме сравнения амплитуды гока сигнала 1вх с компенсирующим постоянным током If системы авторегу чирования [5], применен в модели промышленного импульсного милливольтметра В4-14 [4] .При анализе точности преобразования амплитуды наносекунд-ных сигналов малого уровня [1;2;5;11] необходим учет емкости туннельного циода Cd, ограничивающей скорость переключения триггера, и реальной вольт амперной характеристики туннельного диода:
Зависимость относительной погрешности, вызванной отклонением формы измеряемых импульсов от прямоугольной, в функции изменения амплитуды импульсов различной формы. (а) - трапецеидальная форма; (б) - радиоимпульсы и импульсы синусоидальной и колоколообразной формы; (в) - импульсы, имеющие скол вершины; (г) - импульсы с экспоненциально нарастающим
Схема компенсационного вольтметра с компаратором на туннельном диоде. расчета [1;2] получены аналитические выражения, определяющие изменение компенсирующего тока преобразователя Alf = If(Tu =оо) - If (ти), связанное с уменьшением длительности ти прямоугольных импульсов тока малой (Ijh «О амплитуды /„: где /, - пиковый ток туннельного диода; у"( 1)1 -модуль второй производной вольтамперной характеристики туннельного диода (нормированной к /,) в точке Ux экстремума тока /,; rd=Cd-Rd=Cd-UxIIx. Важно заметить, что абсолютная погрешность измерения А/, при малой относительной погрешности преобразования (Д/,/1вх «1) не зависит от амплитуды тока сигнала и составляет: MfIIx = 2i?{Td /ти )2/у"(1). (15)
Поэтому относительная погрешность пропорционально уменьшается при увеличении амплитуды. Использование этого обстоятельства позволило эффективно снизить погрешность преобразования анализируемого класса схем, применяя методы, рассматриваемые в разделе 1.2.
Результаты расчета для импульсов тока большой (/„//, 0,3) амплитуды [1], показывают, что относительная погрешность в этом случае также умень -26-шается с ростом амплитуды сигнала, хотя и более медленно, чем при малой амплитуде.
При использовании автокомпенсационных преобразователей в автоматизированных измерительных системах требуется увеличивать скорость измерений, определяемую временем, необходимым для получения нового результата измерения при скачкообразном изменении амплитуды измеряемого импульсного или переменного напряжения сигнала. Чтобы обеспечить высокую скорость измерений, стремятся уменьшить инерционность системы импульсного авторегулирования преобразователя, что может стать причиной возникновения динамической погрешности, снижающей точность измерений.
Основой традиционной схемы системы импульсного авторегулирования автокомпенсационного преобразователя амплитуды является интегратор, на накопительном конденсаторе которого в установившемся режиме поддерживается баланс зарядного (импульсного) и разрядного (постоянного) токов. Анализ такой системы [24] позволил получить расчетные кривые (рис.6), определяющие зависимость длительности переходных процессов от частоты следования
Диаграмма для расчета времени переходных процессов в системе авторегулирования автокомпенсационного преобразователя амплитуды импульсов в постоянное напряжение. соб пеР"Д собственной частоты переключения в установившемся режиме; Та = (1/ Fa) - минимальный период переключения в переходном режиме; F - частота следования импульсов сигнала; t0 - длительность переходного процесса при скачкообразном уменьшении амплитуды импульсов; ty - длительность переходного процесса при скачкообразном увеличении амплитуды импульсов. импульсов сигнала при различных параметрах генераторов зарядного и разрядного токов, определяющих точность в статическом режиме.
Предложено [24] для уменьшения переходных процессов при большом динамическом диапазоне изменения амплитуд сигнала использовать зарядные импульсы, имеющие постоянную вольт-секундную площадь. Выявлен механизм возникновения низкочастотной нестабильности («биения») выходного напряжения преобразователя. Показано, что время переходных процессов в традиционной схеме может быть уменьшено только за счет увеличения пульсаций и «биений» выходного напряжения, снижающих точность в статическом режиме.
Разработаны новые структурные схемы следящей системы авторегулирования, внедренные в приборах В4-14, И4-4, И4-5 и 34-20 [3;4;19;24], позволившие существенно (в 3 - 4 раза) уменьшить время переходных процессов без заметного снижения точности. С этой целью традиционная схема авторегулирования дополнена новыми элементами, включающимися только в переходном режиме и форсирующими этот режим. Выработаны рекомендации по оптимальному выбору параметров.
Таким образом, проведенный анализ схем амплитудных преобразователей показал, что при большом динамическом диапазоне изменения неинформативных параметров сигналов (длительности , частоты, формы) им присущи значительные погрешности, возрастающие при расширении спектра сигнала, поэтому требуется изыскание новых методов преобразования, снижающих эти погрешности. Найдены способы повышения скорости измерений автокомпенсационных преобразователей, определяющие возможности их использования в автоматизированных измерительных системах. Намечены направления исследований в области повышения быстродействия и точности.
Методические погрешности преобразователей среднеквадратических ачений переменных напряжений. Новые микроэлектронные дифферен [альньїе термопреобразователи для широкополосных вольтметров по [шенной точности, их характеристики и схемы применения. Влияние раниченной широкополосности измерительного тракта на точность при гналах сложной формы
Основные идеи повышения точности преобразователей средневыпрям-ленных значений, разработанные автором, реализованы в первом отечественном серийном высокочастотном автоматизированном преобразователе В9-1 повышенной точности [3;26], предназначенным для работы в составе автоматизированных измерительных систем.
Методические погрешности преобразователей среднеквадратических значений переменных напряжений. Новые микроэлектронные дифференциальные термопреобразователи для широкополосных вольтметров повышенной точности, их характеристики и схемы применения. Влияние ограниченной широкополосное измерительного тракта на точность при сигналах сложной формы.
В технике измерения переменных напряжений преобразователи среднеквадратических значений (СКЗ) применяют наиболее часто. Это обусловлено низкой реакцией выходного напряжения этих преобразователей на искажения испытательного сигнала переменного тока, применяемого при измерениях.
При измерении СКЗ используются: метод аналоговых вычислений на основе умножителей, логарифматоров и антилогарифматоров; метод стохастической дискретизации с аналого-цифровым преобразованием и математической обработкой данных; термоэлектрический метод. Метод аналоговых вычислений хорошо разработан и широко применяется на практике на основе использования специализированных микросхем выпускаемыми рядом электгюнных фирм. Од-нако, достигаемая на практике погрешность измерений особенно для широкополосных сигналов сложной формы, составляет единицы процентов.
При стохастической дискретизации напряжений широкополосных сигналов погрешность измерения определяется в основном точностью, широкопо-лосностью и динамическим диапазоном устройств выборки-хранения «мгновенных» значений сигналов, схемы которых рассмотрены в разделе 3. При полосе частот сигнала до 10 Мгц погрешность лучших измерителей может составить десятые доли процента однако при более высоких частотах величина потешно-сти достигает значений 1% и более Созданные под руководством автора стробоскопические цифровые вычислительные вольтметры «мгновенных» значений сигналов В4-24 и В4-25 реализуетСпециально рЗотаные алгоритмы дискре-тизавди и вычисли
Наибольыпая точность досигается при термоэлектрическом методе, поэтому в диссертационной работе ему уделено наибольшее внимание.
В качестве элемента сравнения СКЗ напряжения сигнала с опорным напряжением постоянного тока точные измерители используют пары электро -54-тепловых термоэлектрических преобразователей, включенных по схеме взаимообратного преобразования.
Метрологические характеристики преобразователей среднеквадратиче-ских значений сильно зависят от таких параметров электротепловых элементов, как частотный диапазон, коэффициент преобразования, тепловая инерционность, устойчивость к перегрузкам, температурная и временная стабильность параметров, идентичность параметров термопреобразователей, объединенных в пару. Ведущие зарубежные приборостроительные фирмы в своих моделях вольтметров используют дифференциальные термопреобразователи собственного производства, изготовленные с применением интегральной технологии микроэлектроники, характеристики которых намного превосходят характеристики используемых в отечественном приборостроении термопар типа ТВБ. Это предопределило существенное отставание характеристик отечественных приборов. С целью преодоления этого отставания необходимо было разработать теоретические и технологические основы создания отечественных микроэлектронных дифференциальных измерительных термопреобразователей.
В процессе разработки пленочных многоэлементных термопреобразователей проведен выбор материалов для подогревателей и термопар, обеспечивающих высокий коэффициент теплопередачи, стабильность характеристик, заданные тепловую инерционность и устойчивость к перегрузкам. Разработана оптимальная многоэлементная конструкция, обеспечивающая минимальные тепловые потери выСОКУЮ повторяемость характеристик попарную идентичность парамет-ров двух составляющих блоков заданную полосу пропускания Разработаны технологические режимы нанесения материалов на подложку обеспечившие хорошую повторяемость характеристик и долговременную стабильность.
Определена [35] номенклатура параметров, характеризующая дифференциальные измерительные термопреобразователи, которая разделена на статические (измеряемые при сигнале постоянного тока), динамические (измеряемые при сигнале переменного тока и при импульсном сигнале) и эксплуатационные, характеризующие условия применения. Разработаны методы измерения статиче-ских, динамических и эксплуатационных параметров. Изучено влияние параметров дифференциальных пленочных термопреобразователей на выходные характеристики преобразователей переменного напряжения в постоянное, построен-ньіх на их основе
Разработанные с применением интегральной технологии термоэлектрические дифференциальные пленочные термореобразователи ДТПС-1, ДТПС-2 и ДТПП-1 [18;21;34;35], представляют собой микроэлектронный модуль, содержащий два идентичных термоэлектрических блока, каждый из которых состоит из подогревателя и многоэлементной термопары (состоящей из 25 последовательно соединенных элементов), связанной с подогревателем тепловой связью. Входными зажимами дифференциального преобразователя являются выводы подогревателей, а выходными - выводы многоэлементных термопар. Измеряемый широкополосный сигнал подается на один вход преобразователя, а эталонное напряжение постоянного тока - на другой. Напряжение постоянного тока (термо-ЭДС), образующееся на каждом выходе, пропорционально подводимой к входам мощности и по равенству этих напряжений судят о равенстве мощности сигнала и мощности источника эталонного постоянного напряжения.
Два типа термопреобразователей ДТПС-1 и ДТПС-2 , выполненных на слюдяной подложке (рис.27, а и б), отличаются конструкцией и примененными материалами. Термопреобразователь ДТПС-1 ориентирован на использование при повышенных уровнях сигнала (до 75 мВт), допускает значительные перегрузки (до 420 мВт) и имеет сравнительно невысокое быстродействие (рис.28). Термопреобразователь ДТПС-2 предназначен для использования в вольтметрах при малых (до 25 мВт) уровнях сигнала и со сниженным временем измерения. Поэтому он использует в термоэлементах более низкоомный теллурид свинца, имеет меньшие размеры и меньшую тепловую постоянную времени (40 мс вместо 400 мс у ДТПС-1), что хорошо видно на диаграмме (рис.26в), применяемой для оценки пульсаций выходного напряжения.Чувствительность каждого термоблока обоих типов составляет 3 мВ/мВт,сопротивления подогревателей 70 Ом.
Стробоскопический измеритель параметров сигналов на основе четы-рехдиодного мостового смесителя. Характеристики быстродействия и точности и методы их улучшения
Промышленные вольтметры В4-9А; В4-14; И4-5; В4-20 используют разработанные автором структуры и методы автокомпенсационного преобразования. Приборы имеют уникальные параметры, сочетающие высокое быстродействие и точность. Аналоговый вольтметр В4-9А является первым отечественным вольтметром наносекундного диапазона длительностей импульсов. В нем по сравнению с ранее выпускавшимися моделями вольтметров минимальная длительность импульсов уменьшена в 50-100 раз, значительно расширен диапазон частот следования и скважностей измеряемых импульсов, в несколько раз увеличена точность. Милливольтметр В4-14 построен на основе изобретения автора и обеспечил возможность измерения импульсов наносекундной длительности малого уровня По сравнению со своим предшественником (В4-12) он имеет в 30 раз более широкую полосу пропускания Измеритель амплитудных значений видео- и радиоимпульсов а также переменных напряжений И4-5 построен на основе другого изобретения автора и реализует двухканальный метод измерения Благодаря этому в нем обеспечено сочетание широкой полосы пропускания и высокой нескол ко раз пре ходит их по точностии стчт е л точности при большом динамическом ди тзоне овней входных сигналов зазнообразной (1юо ГРа ботанный взмен кТоТпревосхолиТ их потоЗтииобес 0 20 разменьшей лпительности Писішов мнению со ZZuZl rZTSal m4 Г ИМпуТсГв ZL TL7 компаратора напряжении, защищенного
Чриборьі для измерения среднеквадратических и средневыпрямленных значнии напряжений. Таблица 4.2. менование бора Тип. Серийность. Вид измеряемых напряжений Дипазон частот Диапазон амплитуд Коэффициент амплитуды Основная погрешность измерения эеобра-ітель паре-ного на-жения вГОЯН- В9-1(300-500 шт. в год) Гармоническое От 10Гцдо 1 МГц. От 1 мв до 100 В (0.5 -2)% ІЗР эеобра-1тель пере-ного на-жения в гоянное В9-6(300-500 шт. в год) Переменное с насыщенным спектральным составом и импульсное. От 2 Гцдо10 МГц. От 1 мв до 300 В До 6 (0,5-2) % )льтметр версаль-с интср-сом VXI VM 0202(в стадии ос-воиия) Переменное с насыщенным спектральным составом и импульсное. От 20ГцДО1 МГц. От I мв до 300 В До 2 (0,05-0,5)% Измерительный преобразователь средневыпрямленного значения переменного напряжение в постоянное В9-1 явился первым отечественным автоматизированным измерителем переменного напряжения и был разработан для применения в составе автоматизированных измерительных систем в комплекте с цифровым вольтметром постоянного напряжения. При широких диапазонах частот и напряжений в нем впервые для подобных приборов в отечественной практике погрешность измерения уменьшена до 0,5%,что явилось результатом проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований не только по методам повышения точности, но и по вопросам метрологического обеспечения выпуска и эксплуатации приборов.
Измерительный преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное В9-6 разработан взамен В9-1 и по сравнению с ним имеет в 10 раз большую полосу пропускания и втрое расширенный диапазон напряжений. Другим достоинством является отсутствие свойственной В9-1 погрешности, связанной с изменением формы сигнала. Высокие характеристики В9-6 достигнуты в первую очередь за счет использования в приборе уникального микроэлектронного дифференциального пленочного термопреобразователя ДТПТ1, разработанного коллективом сотрудников под руководством автора работы.
Универсальный вольтметр VM0202 модульной конструкции разработан для использования в мобильных компьютеризированных измерительных ком плексах, использующих интерфейсУХГ, и является многофункциональным изме рителем напряжений, токов и сопротивлений. В блоке измерения переменных напряжений VM0202 использована разработанная впервые в отечественной прак тике твердотельная микросхема дифференциального транзисторного термоггое образовать созданная коллективом сотрудников под руководством автора ра боты. Характеристики разработанных приборов для измерения «мгновенных значений» напряжений широкополосных сигналов.
Характеристики разработанных автоматизированных измерительных систем
Результаты расчетов полностью подтвердил разработанный автором 2002 г. и прошедший испытания образцовый преобразователь переменного н пряжения в постоянное В9-26 (Я1-41), используемый в автоматизированном по верочном комплексе повышенной метрологической автономности. Преобразо ватель построен на основе двухканального диодного гфеобр ователянасим метричных диодах Шотгки и обладает уникальными рактішстиками Ппй малых габаритах (100x200x20 мм) и массе (200г) он обеспеЗет ное пГ образование напряжений в диапазоне от 50 мВ до ГоВс основнойТошешно-" У и характеристикам При стью, не превышающей (0 2%+2мВ) и нміст частотой nZZZr 1000 МГц Частотная погрешность Lm Za 7lT,TZ Лп , 1% при частоте до 100 Мгц ПРИ частоте до 300 МГц 5У по ЇІ МГц. , РичастотеД 10ио
Модификацией многоканального метода, направленной на сокращение аппаратных затрат, является использование одного измерительного канала в рекГппГГ0КРаТНЫХ ЮМЄРЄНИЙ осуществляемых одновременно с изменением применена автопГпВп РпяЙ0ВаТеЛЯ И-МЄН" М0ДИФикация успешно В4-14 не 42а схема КІП И " ги Т ШЄіра на баз[ триггера ма туннельном диоде тзмерен здесьпрТод яда и втором измерении парал-лельно туннельному диоду, имеющему емкость Cjl, подключается конденсатор, емкость которого Q2 выбирается из соображения минимизации результирующей погрешности в заданном диапазоне изменения длительности импульсов входного сигнала. По результатам двух измерений , и Е2 формируется от-счетная величина "двухканального измерителя" в соответствии с выражением: Е = 2is,- Е2 (6,= 2, Ъ2 = 1). Проведенный анализ [32]] показал, что зависимость относительной погрешности 5 измерения амплитуды импульсов при двухканаль-ном методе в этом измерителе связана с погрешностью Sl исходного одноканального измерителя следующим соотношением (рис. 12а): n0/[2-(J/ )]=arctg2 -l//arctgM -1 + - /(2-—), (28) где «0=[(Q1iCrf2)/C„] Изменяя емкость добавочного конденсатора, можно изменять погрешность 5 измерения. Если п0 2, то погрешность 5 во всем диапазоне изменения длительности импульсов остается одного знака и ее максимальное значение соответствует той минимальной длительности импульсов, при которой максимальна погрешность д{ исходного измерителя.
Максимальное снижение погрешности при этом обеспечивает выбор: «0 = 2 , т.е. Cd2 0,414 Cdl (рис.12 б). Из графиков видно, что при по = 2 воз ЛЛ"Л К"Н("1 Т П УТ ПЯТи/"\ VlW t-ILTIIPT-IlTf ПҐїтРТТТІЮҐ ТЇ-Т ес ТТМ Х/ІаІГ 1" 1ТАУ1Я ПЧТЯ Я TTf mPTITHOfTl» исходного одноканального измерителя составляет 10% и пятикратное, если она составляет 4%. В большинстве случаев знак погрешности не имеет значения, и тогда выбором некоторого оптимального значения По можно добиться существенно большего выигрыша в увеличении точности. Это оптимальное значение п0ор/ рассчитано исходя из равномерного приближения к нулевому значению кривой, определяющей погрешность 6 двухканального измерителя во всем диапазоне изменения длительности импульсов: от минимальной (соответствующей погрешности 5, max исходного одноканального измерителя) до бесконечно большой (рис 12а") Из графиков рис 13а видно что пвд оптимальном выборе возможно 30-ти кратное уменьшение погрешности, если максимальная погрешность исходного одноканального измерителя составляет 10% и 50-ти кратное, если она составляет 4%.
Наряду с автокомпенсационными преобразователями амплитудных значений в измерительной практике иногда находят применение более простые схемы, использующие диодно-емкостные пиковые детекторы. Кроме того, Автокомпенсационный двухканальный преобразователь с дискриминатором на туннельном диоде при оптимальном выборе параметров схемы. Характерные зависимости в функции изменения величины максимальной погрешности исходного одноканального преобразователя ]тах . - а) погрешности иглах и выигрыша в ее уменьшении; - б) оптимального значения П0 ; погрешности одноканального измерителя (7]0, при которой методическая погрешность двухканального измерителя О равна нулю; погрешности одноканального измерителя О, , при котором погрешность О экстремальна. пиковые детекторы применяются и в других приложениях, связанных с выделением огибающей несущего колебания, промодулированного по амплитуде импульсным или переменным напряжением.
Погрещность пикового детектора при импульсном сигнале сильно зависит от скважности импульсов. Особенностью работы простого пикового детектора, используемого в широких диапазонах изменения скважности и амплитуды импульсного сигнала, является значительный диапазон изменения импульсного тока диода, охватывающий как экспоненциальную область вольтам-перной характеристики прямой ветви, так и линейную.
Проведенный расчет погрешности двух вариантов двухканального пикового детектора (рис. 14 и рис.15), работающего при больших токах диода, позволил получить выражение, определяющее связь относительной погрешности 5 двухканального пикового детектора, с погрешностью , исходного одноканального детектора: 5=[(2-а) 5Х +2 5Ї (а-1)] / ( 1 - J, + а J,), (29) где, а =2Rl/?2 для варианта 1;a=Rl/R2 для варианта 2; Rx и R2 - нагрузки детектора первого и BTODоro каналов Изменяя нагоузку детектора второго ка-нала можно изменять погрешность двухканального детектора Соотношение сопротивлений нагрузки, определяемое параметром "а", следует.выбрать таким образом, чтобы обеспечить минимум максимальной погрешности измерения во всем диапазоне изменения скважностей. При этом, если требуется обеспечить монотонное изменение погрешности во всем диапазоне изменения скважности импульсов, то следует выбрать: а=2 (т.е. R1=R2 для варианта 1 и R1=2R2 для варианта 2). При таком выборе погрешность 5 составляет (рис.16): 5=2 /(1+ ,). (30)
Видно (рис.16 ) , что выигрыщ в уменьшении погрешности может быть трехкратным, если максимальная погрешность одноканального детектора составляет 20% и 16-ти кратным, если она составляет 3%. В подавляющем большинстве случаев знак погрешности не имеет значения. Тогда можно добиться еще более радикального снижения методической погрешности. Оптимальное значение aopt для этого случая рассчитано из усло всем дГпЇЇо нГиТмене Гскв ностеи0 ПриФэт ИГксим bmeZlvZleпо-грешности одного знака, имеющее место при некотором значении погрешности S]m исходного одноканального детектора, равна максимальной погрешности другого знака. При тех же значениях погрешности одноканального детектора выигрыщ составляет (рис.17 б) соответственно более 30 раз и более 80 раз.
