реклама на сайте
подробности

 
 
4 страниц V  < 1 2 3 4 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение амплитуды переменного напряжения
Plain
сообщение Mar 19 2016, 11:00
Сообщение #16


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 09:01) *
Почему это должны быть ЦАПы

Потому что, как сказано выше, они задают точные подстройки смещений, грубо заданные R3 и R11.

Странно, чего ж тут ещё может быть непонятного — схема усиливает сигнал до 100 В и по отдельности смещает две его вершины во входной диапазон АЦП — ведь ясно видно, что 100 мВ внедрённой в горб 10 В ступеньки преобразовались в 1 В и очутились в рамках диапазона 3-вольтового АЦП.

Кратковременная стабильность питания/опорного и совокупные температурные дрейфы должны быть лучше требуемого разрешения.

Цитата
А можно оцифровывать постоянно с выходов ПД и выбирать максимумы?

Нет — синхронный детектор, как понятие, требует синхронного же и немедленного восприятия захваченных данных и неотложного последующего сброса конденсаторов ПД.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UralAlex
сообщение Mar 19 2016, 16:09
Сообщение #17


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323



Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 11:29) *
В таком случае, можно сделать так:

ОУ -> АЦП -> Sn2 -> ФНЧ -> SQRT().

Что же, спасибо за ваш вариант.
А что делать с большой амплитудой входного сигнала? Делитель перед ОУ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Onkel
сообщение Mar 19 2016, 16:16
Сообщение #18


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 708
Регистрация: 8-05-11
Из: Чг
Пользователь №: 64 861



Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 22:15) *
Вибрационные магнитометры - штука сложная, дорогая и стационарная. Селективный вольтметр и синхронный детектор (Lock-in amplifier) - тоже удовольствие не из дешевых. А в моем вопросе подразумевалось простое решение для носимой малогабаритной аппаратуры.


Лок-ины я сам паял еще при совках (не от хорошей жизни, ясное дело, на 544 (вроде так называлась серия оу) получал 60 дб на сотнях герц при времени интегрирования 0,2-0,5 с
Так что сейчас сделать для носимой и малогабаритной- совсем не проблема.
То же и селективный вольметр, хотя в вашем случае (частота ползет) лучше лок-ин.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Mar 19 2016, 16:39
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 19:09) *
А что делать с большой амплитудой входного сигнала? Делитель перед ОУ?

Там же на сайте по ссылке на AD7989 приведена схема включения для диапазона входного сигнала +/-10 Вольт: CN0032.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UralAlex
сообщение Mar 19 2016, 19:15
Сообщение #20


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323



Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 21:39) *
Там же на сайте по ссылке на AD7989 приведена схема включения для диапазона входного сигнала +/-10 Вольт: CN0032.

Благодарю за ссылку.
Входной делитель все-же присутствует.
Питание ОУ какое-то экзотичное +7 и -2 В.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tiro
сообщение Mar 19 2016, 19:56
Сообщение #21


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 781
Регистрация: 3-10-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 768



Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 16:09) *
необходимо измерять изменение амплитудного значения переменного синусоидального сигнала, амплитуда около 10 В (размах 20 В), изменения амплитуды около 100 мВ (это изменение и необходимо измерять), необходимая разрешающая способность 0,3 мВ, частота сигнала 3 кГц, могут быть высокочастотные шумы, выходное сопротивление источника сигнала 500 Ом. Питание схемы однополярное 3-5 В.

Как идея. Если необходим сигнал только возле максимума, то я бы попробовал отсечь ненужное. Поставил бы пороговое устройство вольт на 9; электронный ключ, замыкающийся при превышении порога; на вход ацп через ключ подавал бы разность входного сигнала и источника опорного напряжения на теже 9 вольт. Нынешние операционники очень быстро восстанавливаются, на 3 кГц все бы получилось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Mar 20 2016, 01:50
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 22:15) *
Питание ОУ какое-то экзотичное +7 и -2 В.

Ну, схем в Интернете полно. В том числе и схем с "неэкзотичным" питанием: LTC6362 (см. стр. 15).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Onkel
сообщение Mar 21 2016, 05:11
Сообщение #23


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 708
Регистрация: 8-05-11
Из: Чг
Пользователь №: 64 861



Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 09:29) *
В таком случае, можно сделать так:

ОУ -> АЦП -> Sn2 -> ФНЧ -> SQRT().

....

это ведь регистрация на нулевой частоте?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Mar 21 2016, 06:17
Сообщение #24


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(Onkel @ Mar 21 2016, 09:11) *
это ведь регистрация на нулевой частоте?

Я, к сожалению, не знаком с этим термином.

Предложенный способ, в сущности совпадает с изложенным в книге У.Титце, К.Шенка методом измерения "эффективного значения напряжения" (см., стр. 473, §25.3.2, рис. 25.14), но реализованным в цифре.

Единственным преимуществом этого метода перед измерением "среднего абсолютного значения" (см. стр. 470, §25.3.1, рис. 25.10), НЯМС, является уменьшение погрешности измерения.

Но в обоих методах, если помимо основной частоты 3 кГц в спектре сигнала присутствуют гармонические помехи, то перед нелинейной операцией [S(t)]2 или abs[S(t)] потребуется фильтрация сигнала в полосе 3 кГц ± Δ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UralAlex
сообщение Mar 22 2016, 17:17
Сообщение #25


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323



Цитата(blackfin @ Mar 21 2016, 11:17) *
если помимо основной частоты 3 кГц в спектре сигнала присутствуют гармонические помехи, то перед нелинейной операцией [S(t)]2 или abs[S(t)] потребуется фильтрация сигнала в полосе 3 кГц ± Δ.

Скажите, а стоит ли ставить аналоговый ФНЧ на входе схемы (до ОУ)?

Хотелось бы поблагодарить всех откликнувшихся, в особенности предложивших варианты схемной реализации.
Для себя отметил, что вырисовывается 2 основных варианта:
1. Предложенный blackfin'ом вариант - поставить дорогой высокоразрядный быстрый АЦП и цифровать все что приходит. Далее цифровая обработка. С точки зрения современных подходов (наличия элементной базы) к обработке аналоговых сигналов такой подход в большинстве задач становится "классическим".
2. Предложенный Plain'ом вариант со сдвигом амплитуды сигнала и пиковым детектором. Он более изящный, т.к. не теряется чувствительность в силу отсутствия делителя, требования к АЦП гораздо менее жесткие по сравнению с 1-м вариантом. К плюсам также относится низковольтное питание. Но настройка схемы более проблематичная, чем в варианте 1, плюс необходимы ЦАПы.

Если в чем-то ошибся, прошу поправить.

Выбор пока не сделал. Прорабатываю оба варианта.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 22 2016, 19:48
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Не знаю, о какой настройке Вы говорите — никаких ручных настроек в схеме нет, а подкрутка копеечными ЦАП'ами является функцией обычно нелинейного алгоритма ФВЧ, держащего сигнал в приемлемых рамках входа АЦП.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
blackfin
сообщение Mar 23 2016, 03:41
Сообщение #27


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261



Цитата(UralAlex @ Mar 22 2016, 20:17) *
Скажите, а стоит ли ставить аналоговый ФНЧ на входе схемы (до ОУ)?

А что об этом говорят господа Котельников с Найквистом? biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tarbal
сообщение Mar 29 2016, 12:38
Сообщение #28


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 351
Регистрация: 21-05-10
Пользователь №: 57 439



Ну раз вы созрели до цифровой обработки, то подкину вам хороший и шумоустойчивый алгоритм. Его недостаток -- низкое быстродействие и годится он для относительно низкочастотных изменений амплитуды.

Итак: если сравнивать энергию сигналов за некоторый (заранее выбранный вами) интервал времениа, то результат будет устойчивым.
Энергия переменного тока с точностью до коэффициента равна дисперсии (квадрат среднеквадратичного отклонения).

Есть (ее легко найти) формула, которая позволяет интерактивно считать дисперсию. Она выглядит примерно так, но проверьте в интернете:

D = summ(x^2) -(1/N)*(summ(x))^2

где
x - серия входных значений, что дает АЦП
N - количество измерений
summ - сумма

Работает так:
Получив очередное значение вы накапливаете две суммы:
1. Сумма значений
2. Сумма квадратов значения.
если количество значений достигло N -- вычисляете результат по формуле.

Если выбирать длину интервала как степень 2, то деление сводится к простому сдвигу.

Цитата(blackfin @ Mar 23 2016, 07:41) *
А что об этом говорят господа Котельников с Найквистом? biggrin.gif


Ничего не говорят. Горько плачут.
Кстати я видел Котельнкова. Он возглавлял делегацию, которая приезжала в наш институт. Боевой такой дедок!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UralAlex
сообщение Mar 29 2016, 18:53
Сообщение #29


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323



Цитата(Plain @ Mar 19 2016, 04:30) *
Решение на суммирующих усилителях и пиковых детекторах:


Уважаемый Plain, прошу совета.
Смоделировал работу сумматора и усилителя положительной полуволны сигнала:



Но результат, как приведен на Вашей осциллограмме АМР2, не получил.
Нет макушки синусоиды. В чем может быть причина? ОУ, правда, несколько другой.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 29 2016, 20:54
Сообщение #30


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



У меня сигнал соответствует заданному Вами в первом сообщении темы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V  < 1 2 3 4 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 7th July 2025 - 21:38
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01514 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016