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Änderungen vorbehalten
unterdrückt werden. Da kontinuierlich über die Eingangsspan-
nung aufintegriert und anschließend die Referenzspannung
abintegriert wird, sind drei weitere Schritte notwendig. Die
einzelnen Schritte zur Wandlung eines einzelnen Messwertes
werden nachfolgend beschrieben. Zur Mittelwertbildung ist eine
Anzahl mehrerer Messwerte erforderlich.
Phase 1: Auto-Zero - konstante Zeitspanne
Δ
t
1
Die Dauer des Auto-Zero ist im allgemeinen genau so lange
wie die Integrationszeit der zu messenden Spannung U
e
. Damit
wird sichergestellt, dass alle zu erwartenden Fehler erfasst
werden. Die durch Offsetspannungen der Komparatoren und
des Integrators erzeugten Fehler werden durch einen gezielten
Offset (meist separat geladenes C) kompensiert.
Phase 2: integration der zu messenden spannung u
e
konstante Zeitspanne
Δ
t
1
Phase 3: integration der referenzspannung u
ref
Δ
t
2
ist abhängig von der Höhe der Rampenspannung U
r
zum
Zeitpunkt t
2
. Die Dauer dieser Zeitspanne muss sehr genau ge-
messen werden, da daraus die gemessene Eingangsspannung
U
e
bestimmt wird.
Phase 4: Überschwingen
Δ
t
3
Aufgrund von Verzögerungen im Integrator und in der An-
steuerung (z.B. µController) kommt es zum Überschwingen.
Die Kapazität C des Integrators lädt sich entgegengesetzt auf.
Diese Ladung wird in Phase 5 beseitigt.
Phase 5: integrator output Zero
Δ
t
4
Die durch das Überschwingen des Integrators entstandene
Ladung im C wird entladen.
3.8 genauigkeitsangaben
Die Genauigkeitsangaben bei Multimetern bestehen aus ver-
schiedenen Größen.
Die messabweichung
wird angegeben als:
± (xx % vom angezeigten Me xx % vom Messbereich)
bei einer Temperatur xx °C ± xx % ; über einen Zeitraum von (xx
Stunden, xx Tage, xx Jahren)
Beispiel: messbereich 10 V;
± (0,004% rdg + 0,001% f.s.) über 24 h bei 23 ±1 °C
Der Temperaturkoeffizient
(TK) gibt die Abweichung pro °C
über einen definierten Temperaturbereich an.
U r1
U r1
t
0 V
U
r
Phase 1
Phase 2
Phase 3 4
5
Phase 1
t
1
t
1
t
2
t
4
t
5/0
t
0
t
3
Auto-Zero
#
U
e
dt
#
U
ref
dt
Auto-Zero
Beispiel: messbereich 10V;
± (0,001% rdg /°C) im Temperaturbereich (10 ... 21°C).
Die langzeitstabilität
(long term stability) gibt die nicht rever-
sible Abweichung (Drift) des Gerätes über einen bestimmten
Zeitraum an. Als gebräuchliche Intervalle werden verwendet:
30 Tage, 90 Tage, 6 Monate, 1 Jahr, 2 Jahre.
Beispiel: langzeitstabilität besser als 3 µV über 90 tage bei
23 ±2 °c
Die Kurzzeitstabilität
(short term stability) zeigt an in wieweit
ein Messgerät für vergleichende Messungen mit anderen
Messgeräten geeignet ist. Dies gilt für einen kurzen Zeitraum
in einem eingeengten Temperaturbereich.
Beispiel: Kurzzeitstabilität besser als 0,02 µV innerhalb 24
std. bei 23 ±1 °c
gesucht: Die mögliche gesamtabweichung bei
16 °c umgebungstemperatur im messbereich 10 V,
innerhalb einer Zeit von 14 std. Der angezeigte
messwert beträgt 6,000000 V ?
Berechnung:
± (0,004% von 6,0 V + 0,001% von 10 V)
über 24 h bei 23 ±1 °C
ergibt 0,00034 V
± (0,001% von 6,0 V / °C) x
Δ
T im
Temperaturbereich (10 ... 21 °C)
mit
Δ
T = (23-1 °C) – 16 °C = 6 °C
ergibt 0,00036 V
Die mögliche Gesamtabweichung
errechnet sich aus der Summe und
beträgt 0,00070 V
Abb. 8: multi-slope
m e s s g r u n d l a g e n
m e s s g r u n d l a g e n
