реклама на сайте
подробности

 
 
5 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Измерение сопротивления, как справиться с емкостью
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 18:12
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Здравствуйте. Проблема такова: нужно измерить сопротивление в 200кОм с точностью +- 20к, паралельно которому подключен конденсатор примерно 150-200 мкФ, в частном случае его может и небыть вовсе. Время измерения 1с. За это время мне не удается полностью зарядить конденсатор через резистор 100 Ом, чтобы потом снять с него напряжение как с резистивного делителя... Я думаю есть более красивый и простой способ. Может кто поможет.
Прикрепленные изображения
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 18:19
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



А почему нельзя , например , зарядить этот кондёр до некоего напряжения , а потом померять скорость разряда его через резистор ? Эта скорость будет зависеть от ёмкости кондёра и сопротивления резистора ..... зная ёмкость , можно вычислить и сопротивление .
Но если кондёра не будет , то этот способ не годится smile.gif Впрочем , тогда можно мерять обычным способом ...........
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 23 2007, 18:26
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:12) *
Здравствуйте. Проблема такова: нужно измерить сопротивление в 200кОм с точностью +- 20к, паралельно которому подключен конденсатор примерно 150-200 мкФ, в частном случае его может и небыть вовсе. Время измерения 1с. За это время мне не удается полностью зарядить конденсатор через резистор 100 Ом, чтобы потом снять с него напряжение как с резистивного делителя... Я думаю есть более красивый и простой способ. Может кто поможет.

Сначала кондёр заряжаете через малое сопротивление (до десяти ом). Потом его отключаете.
Проще всего это сделать с помощью диода. Последовательно соединённые малый резистор и диод подключаются параллельно эталонному сопротивлению.

ЗЫ. А каков диапазон измеряемого сопротивления? Если большой, то так может неполучиться - нужна более продвинутая схема измерения, с транзистором. smile.gif

Сообщение отредактировал Stanislav - Sep 23 2007, 18:38


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 18:35
Сообщение #4


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Цитата(deemon @ Sep 23 2007, 22:19) *
А почему нельзя , например , зарядить этот кондёр до некоего напряжения , а потом померять скорость разряда его через резистор ? Эта скорость будет зависеть от ёмкости кондёра и сопротивления резистора ..... зная ёмкость , можно вычислить и сопротивление .
Но если кондёра не будет , то этот способ не годится smile.gif Впрочем , тогда можно мерять обычным способом ...........



К сожалению емкость неизвестна, плюс минус километр
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 18:39
Сообщение #5


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Во , есть красивый способ ! Сначала заряжаем этот кондёр от источника стабильного тока до некоего известного напряжения , например - до 2 вольт . Затем , при достижении 2 вольт ( определяется компаратором ) мы быстро измеряем скорость изменения напряжения на кондёре с помощью дифференцирующей схемы на ОУ . Потом мы отключаем зарядный ток , кондёр начинает разряжаться , и мы снова измеряем скорость , но теперь уже разряда кондёра , тем же ОУ , и меряем до порога 2 вольт . Потом по отношению этих скоростей считаем искомое сопротивление по простой формуле , в которую ёмкость вообще не входит , так как она одинаково влияет на скорость и заряда , и разряда . Фиксировать напряжение на кондёре нужно потому , что резистор - это не источник тока , и ток разряда будет зависеть от напряжения . Будет небольшая погрешность из-за неточности аппроксимации экспоненты , но для 10% точности этого хватит ...........

Сообщение отредактировал deemon - Sep 23 2007, 18:42
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 23 2007, 18:41
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(deemon @ Sep 23 2007, 22:39) *
Во , есть красивый способ ! Сначала заряжаем этот кондёр от источника стабильного тока до некоего известного напряжения , например - до 2 вольт . Затем , при достижении 2 вольт ( определяется компаратором ) мы быстро измеряем скорость изменения напряжения на кондёре с помощью дифференцирующей схемы на ОУ . Потом мы отключаем зарядный ток , кондёр начинает разряжаться , и мы снова изменяем скорость , но теперь уже разряда кондёра , тем же ОУ , и меряем до порога 2 вольт . Потом по отношению этих скоростей считаем искомое сопротивление по простой формуле , в которую ёмкость вообще не входит . Фиксировать напряжение на кондёре нужно потому , что резистор - это не источник тока , и ток разряда будет зависеть от напряжения . Будет небольшая погрешность из-за неточности аппроксимации экспоненты , но для 10% точности этого хватит ...........
Мда, красивый... Нечего сказать...


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 18:52
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Цитата(Stanislav @ Sep 23 2007, 22:26) *
Сначала кондёр заряжаете через малое сопротивление (до десяти ом). Потом его отключаете.
Проще всего это сделать с помощью диода. Последовательно соединённые малый резистор и диод подключаются параллельно эталонному сопротивлению.

ЗЫ. А каков диапазон измеряемого сопротивления? Если большой, то так может неполучиться - нужна более продвинутая схема измерения, с транзистором. smile.gif


Вообще-то, мин значение предполагается 20к.
По поводу заряда через малое сопротивление: когда заряд закончиться и резистор с диодом отключу, то получиться что конденсатор будет разряжаться на резисторе 200к (разрядный ток) и второй ток быде течь через эталонное сопротивление (пусть 1к). А небудет ли разрядный ток мешать изменрению, ведь потенциал конденсатора выше, чем на делителе? Вот с этим у меня пробелы в знаниях (

Цитата(deemon @ Sep 23 2007, 22:39) *
Во , есть красивый способ ! Сначала заряжаем этот кондёр от источника стабильного тока до некоего известного напряжения , например - до 2 вольт . Затем , при достижении 2 вольт ( определяется компаратором ) мы быстро измеряем скорость изменения напряжения на кондёре с помощью дифференцирующей схемы на ОУ . Потом мы отключаем зарядный ток , кондёр начинает разряжаться , и мы снова измеряем скорость , но теперь уже разряда кондёра , тем же ОУ , и меряем до порога 2 вольт . Потом по отношению этих скоростей считаем искомое сопротивление по простой формуле , в которую ёмкость вообще не входит , так как она одинаково влияет на скорость и заряда , и разряда . Фиксировать напряжение на кондёре нужно потому , что резистор - это не источник тока , и ток разряда будет зависеть от напряжения . Будет небольшая погрешность из-за неточности аппроксимации экспоненты , но для 10% точности этого хватит ...........


В принципе, мне такой способ предлагали коллеги, но такой способ заставляет ставить м/к, или счетчики считающие время заряда, да и постоянная времени 40 секунд, не внушает доверия к точности измерения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 18:57
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Я вот сейчас посчитал - получается очень просто . Искомое сопротивление R=(V1/V2+1)*U/I , где V1 - скорость заряда ( вольт/сек ) , V2 - скорость разряда , U - напряжение , до которого мы заряжаем кондёр , I - ток заряда . С этими вычислениями легко справится даже простой микропроцессор . А если в процессоре есть и хороший АЦП , то можно взвалить на него и функции компаратора и дифференциатора , оставив в "железе" только зарядный источник тока и ключ .
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 23 2007, 19:00
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:44) *
Вообще-то, мин значение предполагается 20к.
Ну, отлично. Всё получится.
Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:44) *
По поводу заряда через малое сопротивление: когда заряд закончиться и резистор с диодом отключу,
Зачем отключать?
Диод сам отключит, на то он и диод.
У Вас же измерительное сопротивление 100 Ом, я правильно понял? Вот параллельно ему эту цепочку и подключайте.

Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:44) *
... то получиться что конденсатор будет разряжаться на резисторе 200к (разрядный ток) и второй ток быде течь через эталонное сопротивление (пусть 1к).
Э-э... Так какое точно? Вы уж определитесь как-нибудь.
Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:44) *
А небудет ли разрядный ток мешать изменрению, ведь потенциал конденсатора выше, чем на делителе? Вот с этим у меня пробелы в знаниях
Смысл диода в том, чтобы ускорить процесс установления напряжения на коньдёре.
Будет, конечно, но для 20% точности прокатит. Со 100 Ом измерителем тау цепи будет всего 0,02 секунды, а с 1кОм - 0,2 секунды, что ещё приемлемо.
ЗЫ. Схему на транзисторе выложу чуть позже...


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 19:07
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 22:52) *
В принципе, мне такой способ предлагали коллеги, но такой способ заставляет ставить м/к, или счетчики считающие время заряда, да и постоянная времени 40 секунд, не внушает доверия к точности измерения.


Ну уж извиняйте , проще не получится a14.gif Было бы время ждать , пока процесс заряда "устаканится" - можно было бы и просто мерять .... но за 1 секунду - чёрт его знает .
Есть ещё вариант - очень быстрый заряд кондёра через маленький резистор от источника стабильного напряжения на полевике и ОУ , а в стоке полевика поставить измерительный резистор , зашунтированный диодом , на котором после заряда мерять падение напряжения от тока через наш резистор . Но это тоже геморройный способ , так как для хорошей точности нужно же всё равно ждать , пока хвост экспоненты "упадёт" ниже нашей погрешности .....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 19:07
Сообщение #11


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Цитата(deemon @ Sep 23 2007, 22:57) *
Я вот сейчас посчитал - получается очень просто . Искомое сопротивление R=(V1/V2+1)*U/I , где V1 - скорость заряда ( вольт/сек ) , V2 - скорость разряда , U - напряжение , до которого мы заряжаем кондёр , I - ток заряда . С этими вычислениями легко справится даже простой микропроцессор . А если в процессоре есть и хороший АЦП , то можно взвалить на него и функции компаратора и дифференциатора , оставив в "железе" только зарядный источник тока и ключ .


Знаешь, не могу сейчас на в скидку прикинуть один момент: скорость заряда и разряда на опрделенных уровнях напряжения на конденсаторе может быть разная. Или ток разряда конденсатора можно считать постоянным?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 19:20
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Цитата(mozuer @ Sep 23 2007, 23:07) *
Знаешь, не могу сейчас на в скидку прикинуть один момент: скорость заряда и разряда на опрделенных уровнях напряжения на конденсаторе может быть разная. Или ток разряда конденсатора можно считать постоянным?


На время нашего измерения можно считать постоянным . Если время измерения не делать слишком длинным , то погрешность от этого будет маленькая . Это , впрочем , можно оценить ........
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 19:22
Сообщение #13


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Я тут вынашиваю собственную схему, может в ней есть здравый смысл?!
Заряжаю конденсатор через малое (10 ом) сопротивление до напряжения делителя 1к-200к. При помощи Компаратора, после того как напряжение достигло порога, отключаю малое сопротивление от цепи, и остается чисто резистивная цепь (делитель 1к-200к) которую можно мерить не боясь что конденсатор заряжается.

Я дико извиняюсь, но я упустил такой момент: нужно знать что измеряемое сопротивление не меньше 200к (или второе его значение, которое можно установить перемычкой 20к), а не на сколько оно больше... важно лишь соблюсти точность +-10%

Сообщение отредактировал mozuer - Sep 23 2007, 19:57
Go to the top of the page
 
+Quote Post
deemon
сообщение Sep 23 2007, 19:26
Сообщение #14


Знающий
****

Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888



Можно ещё вот так сделать .
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mozuer
сообщение Sep 23 2007, 19:32
Сообщение #15


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 37
Регистрация: 15-04-07
Пользователь №: 27 066



Цитата(deemon @ Sep 23 2007, 23:26) *
Можно ещё вот так сделать .


05.gif А можно немного пояснить схему. Транзистор с ОУ являются источником тока?

Сообщение отредактировал mozuer - Sep 23 2007, 19:33
Go to the top of the page
 
+Quote Post

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

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 06:28
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01531 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016