kolik sigma je tolerance resistoru a referenci napeti?

[dejfson]

jde o to, ze mam pulsni generator proudu. Generuje pulsy 5us, s nabeznou
hranou ~10ns a  proudem volitelnym od cca 8mA az do 800mA. problem je v tom,
ze nastavovani toho proudu ma nejistotu cca 1.9mA. z toho plyne relativni
chyba kolem 20% na proudu 8mA. to je samozrejme neprijatelne. proto jsem v
ramci toho obvodu doplnil cast, ktera ma merit realny proud ktery ten
generator vyrabi. z toho duvodu je zarazeny do proudoveho okruhu odpor (na
schematu Rp), na kterem se meri napeti odpovidajici tomu proudu. pak se
pouzije level shifter na upravu napeti tak aby to vyhovovalo prevodniku, a
data se prevedou. ( z toho take vyplyva ze je uplne jedno jestli posilam
proud 8.1mA nebo 6.4mA, co neni jedno je ze musim vedet kolik vlastne
posilam)

cely ten figl spociva v tom, ze se tohle _nesmi_ nijak kalibrovat. musi se
to navrhnout tak, ze pri pouzitych soucastkach musi byt garantovano, ze
absolutni presnost mereni vyjadrena relativne je na nejmensim proudu mensi
nez 2%. kalibrovat zarizeni ktere samo slouzi ke kalibraci asi v tomto
pripade nebude optimalni. problem neni vypocitat chybu (to uz mam udelane),
problem je v tom, ze si nejsem jisty jak presne se vyjadruje standardni
odchylka tech soucastek. v datasheetech je uvedena tolerance v procentech.
pri vypoctech chyby se ovsem pouziva standardni odchylka (resp, variance,
coz je druha mocnina standardni odchylky).

cele jsem to vypocital a dosadil jsem za standardni odchylku toleranci toho
resistoru. vyslo mi, ze za pouziti 0.1% odporu a reference s 0.0005% (ta co
je ve schematu) toleranci je absolutni chyba mereni kolem 5% na proudu 8mA a
majoritni podil na ni ma ten 500uV ofset u zesilovace.

tohle ovsem neni korektni vyjadreni chyby, protoze tolerance odporu _urcite
neni_ rovna standardni odchylce. pri normalovem rozlozeni standardni
odchylka odpovida rms hodnote. tolerance odporu neni jejich rms hodnota. je
to spickova hodnota. a ted je otazka jak to s tim tedy je.

mohl bych zodpovedne prohlasit ze chyba mereni je mensi nez 5%@8mA. vzhledem
k tomu ze to nevyhovuje specifikaci, tak musim hledat lepsi reseni. v
pripade ze se mi verohodne podari prokazat, ze napriklad standardni odchylka
odporu je 3sigma, dojde k podstatnemu zlepseni toho vypoctu (~1.8%@8mA).
ovsem musim to dokazat (logicky/matematicky) a musi to samozrejme byt pravda
(nebavime se o zadnych fiktivnich konstantach)

pro jiste osoby: odpovedi typu 'zadam to firme' jsou dost k smichu. kdyz si
koupite multimetr, ocekavate od vyrobce ze Vam prozradi s jakou presnosti
dane veliciny merite. Ja jsem vyrobce zarizeni, tudiz jsem taky ta firma
ktera to pocita. A hlavne metody pokus omyl s tim ze 'neco' navrhnu a pak to
zadam firme aby mi prepocitala jestli to bude fungovat znamenaji v lepsim
pripade minimalne to ze jsem mizerny elektrikrar, v horsim pripade ze cena
pristroje se navysi o pocet iteraci krat cena vypoctu :) Zkusenosti s
propagaci chyb mam dost, ovsem vzdy se jednalo o propagaci variance, nikdy
ne o specificky dany absolutni rozsah.... tolik k zivonim filosofiim.

samozrejme kdyz se zarizeni zkonstruuje (~25kusu), da se potom overit jestli
jsou vypocty spravne....

d.


2009/6/19 Prichy <prichy@volny.cz>

> nerozumim, vysvetli, mi prosim nekdo o co gou
> v praxi?
> stejne tam musi byt kalibrace....v jakych radech se bavime?
>
> dejfson napsal(a):
> > chapu ze klasifikovat soucastku tim ze budu predpokladat ze ma
> > normalove rozlozeni nemusi byt pravdive. ovsem je tedy potreba najit
> > model ktery vyhovuje. jednim z vyhovujicich modelu by tedy bylo
> > predpokladat tedy ze misto 6sigma se bude jednat o 3 sigma. tim dojde
> > k tomu, ze pri vypoctu variance dostaneme ve vysledku horsi vysledky
> > standardni odchylky (protoze pokud je tolerance +-6sigma, znamena to
> > ze ten 1mV na te referenci musim podelit 6 abych dostal  standardni
> > odchylku. pokud pouziji pouze +-3 sigma, podelim tremi, tedy do vzorcu
> > dosadim pesimistictejsi hodnotu). pokud potom predpokladam ze 99.999%
> > confidence interval je +-6 sigma toho co mi vyjde, bude muj odhad
> > nepresny v positivnim slova smyslu (=predpokladam napr. 7%, nicmene
> > realne merenim se zjisti 5%). Timto 'pesimistickym' nahledem na
> > problem dosahnu horsich vysledku matematickych, ale takto se da
> > zajistit ze realny vysledek bude jedine lepsi nez moje predpoved. a o
> > to jde predevsim pratele...
> >
> > abychom se nebavili jenom virtualne, zde je schema:
> >
> > cern.ch/belohrad/abs_accuracy.pdf
> > <http://cern.ch/belohrad/abs_accuracy.pdf>
> >
> >
> > ------------------------------------------------------------------------
> >
> > _______________________________________________
> > HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> > Hw-list@list.hw.cz
> > http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
> >
> >
> > __________ NOD32 4172 (20090619) Information __________
> >
> > This message was checked by NOD32 antivirus system.
> > http://www.eset.com
> >
> >
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list@list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20090619/55419dfe/attachment-0002.htm