I grandi impianti industriali si affidano a strumentazione elettronica per fornire misurazioni accurate e stabili per controllare i loro processi. La stabilità di uno strumento è essenziale e dipende dalla sua applicazione e l'ambiente in cui esso opera. Le temperature fluttuanti, le condizioni di produzione difficili, l'umidità e il tempo trascorso sono tutti fattori che influenzano la stabilità. Quando un sensore o strumento subisce variazioni di temperatura o stress fisico, nel corso del tempo le sue prestazioni cominceranno a subire dei degradi ( 'deriva’ o drift). In questo caso i dati di misura dal sensore diventano inaffidabili e possono compromettere seriamente la qualità della produzione di fabbrica. La deriva può essere identificata ed eliminata tramite calibrazione, ma questa soluzione può essere molto costosa e può comportare tempi di inattività della fabbrica. Il punto di riferimento per la soluzione di questo problema diventa il Voltage Reference o conosciuto anche come riferimento di tensione. La conoscenza approfondita e la minimizzazione del comportamento derivante da strategie circuitali, implicano notevoli risparmi sui costi di gestione della fabbrica. In questo articolo faremo una panoramica sul Voltage Reference analizzando alcune tecniche di design e parametri circuitali.
Introduzione
Le prestazioni di una misura sono definite dalle sue proprietà dinamiche (intervallo di misura, tempo di risposta), oltre che da parametri quali precisione (ripetibilità) e stabilità (tolleranza per l'invecchiamento e variazioni ambientali). In generale, l'accuratezza è spesso considerata la qualità più importante; è anche uno dei più difficili da specificare. Inoltre, la sensibilità di un dispositivo di misura può cambiare nel tempo a causa dell'invecchiamento. In alcuni casi questo effetto può essere accelerato da interferenze con sostanze chimiche o altri fattori ambientali. Se la stabilità a lungo termine non è specificata, o se il costruttore è in grado di fornire raccomandazioni per un tipico intervallo di calibrazione, la specifica indica la precisione al momento della calibrazione. Un lento cambiamento di sensibilità (a volte indicato come deriva) è dannoso perché può essere difficile da osservare e potrebbe causare problemi latenti nei sistemi di controllo. Il parametro che quantifica la deriva nei sistemi Voltage Reference è noto come stabilità a lungo termine (long-term stability). La stabilità a lungo termine è definita come un lento cambiamento della tensione di uscita, di solito in una direzione, che si produce nel corso di mesi di funzionamento, ed è generalmente espressa in ppm / 1000 ore. [...]
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Il corretto controllo di una misura all’interno di un impianto industriale è determinante per l’intero ciclo di produzione, sbagliare a fare questo significa creare molti problemi di varia natura. Oltre alle strategie circuitali intervengono anche soluzioni pratiche di gestione per minimizzare i costi.