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NI 9213 TempResolution, Sensitivity usw... - börtschl - 07.04.2016 10:55
Hallo Zusammen,
ich bin gerade dabei die Messunsicherheit meiner Thermoelemente (Typ T) zu bestimmen. Dazu habe ich die Thermoelemente zusammen mit einem Vergleichsnormal (PT100) in ein Ölbad getaucht, verschiedene Stützstellen angefahren und mir alle Temperature (Spannungen der Thermoelemente, Umgerechnte Temperaturen der Thermoelemente, Thermistorspannung, AutoZero...) ausgeben lassen. Soweit so gut.
Ich habe jetzt aber einige Fragen bzgl. der Angaben im Datenblatt die ich gerne in die Analyse mit eingehen lassen würde und die mich etwas verwirren. Ich fange mal vorne an:
1. Temperaturauflösung und Sensitivität
Zur Temperaturauflösung wird (hoffe ich..:-)) im Datenblatt wenig gesagt. Es ist lediglich eine "Measurement Sensitivity" von <0.25 K (High Speed Mode) angegeben. Bei so einer Angabe hätte ich einen Modulausgang in 0.25 K-Schritten erwartet, den ich aber definitiv nicht habe. Beim stöbern im Internet bin ich dann auf dieses Dokument gestoßen (http://www.ni.com/white-paper/4439/en/ ). Hier wird die Sensitivität als die kleinst möglich detektierbare Größe beschrieben. Sprich in meinem Fall kann ich minimal bis zu einer Temperatur von +0.25°C auflösen. Das beißt sich allerdings mit den Angaben im Datenblatt die von einer minimalen Temperaturänderung sprechen.
Meine erste Frage wäre also: Was ist die Sensitivität hier genau? Handelt es sich um den kleinst möglich detektierbaren Temperaturunterschied auch wenn die Temperatur höher aufgelöst werden kann?
2. Gain, Offset, Noise Error
Ich dachte dann, dass ich mir über die Spannungsauflösung (2*78.125mV/2^24) die Temperaturauflösung berechnen kann. Diese sollte sich ja direkt über die Kennlinie bestimmen lassen. Meiner Meinung nach sollte auch die vor der Umrechnung berücksichtigte CJC Spannung keinen Einfluss auf die eigentliche Auflösung haben, da sie nur addiert wird. Jedenfalls komme ich so auf eine Auflösung in µK-Bereich.
Das kam mir etwas seltsam vor, also wollte ich mich weiter mit Noise, Gain und Offset Error beschäftigen.
Den Gain Error verstehe ich so: Bei einem hypothetischen Eingangsignal von 100 V bekomme ich einen Fehler/Abweichung von 0.04V; Bei 200 V 0.08V usw.
Bei einer Thermoelementspannung bei 20°C von -270 µV habe ich demnach einen Gain Error von 0.108 µV
Der Offset Error verwirrt mich etwas. Wird dieser komplett durch das AutoZero eliminiert, oder muss ich diesen auch weiterhin berücksichtigen? Denn dann hätte ich zusätzliche eine Unsicherheit von 14µV.
Ich habe allerdings keine Ahnung, wie ich die Noise einbringen kann. Was genau ist den der V_rms Wert? Ich werde aus den Anmerkungen des oben genannten Dokuments nicht schlau. Wie könnte ich ihn in meiner Fehleranalyse berücksichtigen? Kann mir hier vl jmd weiterhelfen (oder vl Literatur empfehlen?)
Ich habe jetzt wahrscheinlich viele Sachen durcheinenander gebracht...
. Hoffentlich bin ich überhaupt im richtigen Forum. Ich tue mir allerdings sehr schwer damit die verschiedenen Begriffe und deren Bedeutungen auseinander zu halten.Schonmal vielen Dank und beste Grüße,
Börtschl