реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерение широкого диапазона сопротивления, Предложите методы
Stigmoto
сообщение Apr 20 2008, 14:10
Сообщение #1





Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 9-07-07
Из: Орёл
Пользователь №: 29 000



Необходимо измерить диапазон сопротивления от 1 Ом до 1 Мом не разбивая на поддиапазоны. Так же измеряемое сопротивление должно быть заземлённым. Что ещё усложняет измерение так это то, что сопротивление изменяется с частотой до 1 МГц. Есть вариант на основе ОУ в прикреплённом изображении. Но при изменении сопротивления меняется и глубина ООС. Вобщем, какие предложите варианты. Заранее спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
EUrry
сообщение Apr 20 2008, 16:36
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 218
Регистрация: 14-11-06
Из: Н. Новгород
Пользователь №: 22 312



Цитата(Stigmoto @ Apr 20 2008, 17:10) *
Необходимо измерить диапазон сопротивления от 1 Ом до 1 Мом не разбивая на поддиапазоны. Так же измеряемое сопротивление должно быть заземлённым. Что ещё усложняет измерение так это то, что сопротивление изменяется с частотой до 1 МГц. Есть вариант на основе ОУ в прикреплённом изображении. Но при изменении сопротивления меняется и глубина ООС. Вобщем, какие предложите варианты. Заранее спасибо.

Что значит сопротивление меняется с частотой 1 МГц? Это от 1 Ом до 1 МОм с частотой 1 МГц!? lol.gif Частота измерительного сигнала наверное. Такой диапазон перекрыть, я думаю, трудновато будет разом. Жесткие требования надо будет предъявлять к измерительной схеме. Проще, наверное, автоматическое переключение диапазонов сделать. Для низкоомных измерений сопротивление подводящих проводов учитывать нужно будет. На переменке реактивная составляющая еще будет иметь место. А где картинка, кстати?


--------------------
Все не могут только сеять разумное, доброе, вечное: кому-то надо и пахать!
Природа не терпит пустоты: там, где люди не знают правды, они заполняют пробелы домыслом. © Бернард Шоу
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Apr 20 2008, 17:52
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(Stigmoto @ Apr 20 2008, 17:10) *
Необходимо измерить диапазон сопротивления от 1 Ом до 1 Мом не разбивая на поддиапазоны.... Что ещё усложняет измерение так это то, что сопротивление изменяется с частотой до 1 МГц.

Что у вас за такое "шустрое" сопротивление 07.gif ?


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Finarfin
сообщение Apr 20 2008, 20:57
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 160
Регистрация: 23-03-08
Из: Россия, Орёл
Пользователь №: 36 167



В такой серьезной задаче стоит не поскупиться на параллельные каналы усилителей и АЦП, работающие, например, в двух декадах. Т.е. 3 канала - 1ом-100ом, 100ом-10ком, 10кОм - 1МОм. Например подаем на объект ток 10мкА, объект подключен 4-х проводной схемой, при 1 оме получим 10мкВ, самый чувствительный канал усиливает сигнал раз в 10000, оцифровывается. На остальных каналах нули. Скакнуло сопротивление до мегаома - получим на канале без усиления 10В. остальные усилители перегрузившись отрубаются, ацп-хи показывают переполнение. упало сопротивление - перегруженые восстанавливаются, и т.д.

Пример "шустрого" сопротивления - трибосопряжение в работающем узле - пленка масла - мегаом, чиркнет железка по железке - Ом. Препод доказывал что сопротивление у подшипника при работе меняется с частотами в мегагерцы и выше (ну там в спектре палок оч много), и существующий измеритель ему не катит и надо придумывать новый. Дык сопротивление - всего лишь коэффициент между напряжением и током, я прикинул сопротивления и емкости в подшипнике, оказалось что он сам срежет всю информацию как-раз на уровне в сотню килогерц. То есть информация там локально в быстроменяющемся сопротивлении содержится, но за пределы подшипника выйти не может. Stigmoto, проверьте у вас не получится такого же случая? какова емкость объекта?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kalimusk
сообщение Apr 21 2008, 03:37
Сообщение #5


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 19-04-05
Пользователь №: 4 275



Цитата(Stigmoto @ Apr 20 2008, 18:10) *
Необходимо измерить диапазон сопротивления от 1 Ом до 1 Мом не разбивая на поддиапазоны. Так же измеряемое сопротивление должно быть заземлённым. Что ещё усложняет измерение так это то, что сопротивление изменяется с частотой до 1 МГц. Есть вариант на основе ОУ в прикреплённом изображении. Но при изменении сопротивления меняется и глубина ООС. Вобщем, какие предложите варианты. Заранее спасибо.

У Вас динамический диапазон изменения сопротивления - 120 дб, если на границе диапазона надо иметь хотя бы 100 дискретов АЦП, то это уже 160 дб. Т.е. истинной должна быть одна стомиллионная от измеряемого сопротивления. Это слишком жестко, поэтому без переключения каналов или параллельной оцифровки не обойтись
Go to the top of the page
 
+Quote Post
myriad
сообщение Apr 21 2008, 03:50
Сообщение #6


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 68
Регистрация: 3-07-06
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 18 545



Цитата(Stigmoto @ Apr 20 2008, 20:10) *
Необходимо измерить

Да, хотелось бы узнать, с какой погрешностью надо измерить, при каком напряжении и т.д.


--------------------
Новости не станут лучше от того, что ты их раньше узнаешь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
jasper
сообщение Apr 21 2008, 06:29
Сообщение #7


Народный чинитель
***

Группа: Участник
Сообщений: 415
Регистрация: 15-07-05
Пользователь №: 6 811



Цитата(kalimusk @ Apr 21 2008, 09:37) *
У Вас динамический диапазон изменения сопротивления - 120 дб, если на границе диапазона надо иметь хотя бы 100 дискретов АЦП, то это уже 160 дб. Т.е. истинной должна быть одна стомиллионная от измеряемого сопротивления. Это слишком жестко, поэтому без переключения каналов или параллельной оцифровки не обойтись

Вовсе нет. Можно использовать нелинейное преобразование. Логарифмический усилитель, например.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GAin
сообщение Apr 21 2008, 16:37
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 233
Регистрация: 16-06-05
Из: Україна, м. Харків
Пользователь №: 6 077



Цитата
...нелинейное преобразование. Логарифмический ...


Тем более нужны сведения о предполагаемой погрешности измерения... Пока их не будет - в принципе думать не о чем...

ЗЫ. Да и вообще, надо наверное в правила для этой ветки записать, что если ставится задача, то и исходные данные должны быть достаточными... Все-таки метрология!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MaxPIC
сообщение Apr 21 2008, 17:29
Сообщение #9


специалист
***

Группа: Свой
Сообщений: 279
Регистрация: 3-05-07
Из: г. Москва
Пользователь №: 27 506



Нужно не технические требования оглашать, а задачу. Что-то не так она поставлена. Такое устройство сделать практически нереально, тем более одному.
To Finarfin, интересно, как при коэффициенте усиления 10000 Вы получите полосу в 1 МГц (Это ж частота единичного усиления усилка должна быть не менее 10 ГГц).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stigmoto
сообщение Apr 21 2008, 19:40
Сообщение #10





Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 9-07-07
Из: Орёл
Пользователь №: 29 000



Извините, что сразу не уточнил. Вобщем, как правильно заметил Finarfin, это и есть трибосопряжение, сопротивление в нём изменяется от 1 до 10^6 Ом, а максимальная частота в спектре сигнала - 1 МГц. Использовать логарифмические усилители нельзя. Необходима линейная шкала. Погрешность не более 1%.Вобщем рисунок приложил, опорное напряжение на нём не более 100 мВ. Изменяющееся сопротивление это R1.

Сообщение отредактировал Stigmoto - Apr 21 2008, 19:41
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MaxPIC
сообщение Apr 21 2008, 21:03
Сообщение #11


специалист
***

Группа: Свой
Сообщений: 279
Регистрация: 3-05-07
Из: г. Москва
Пользователь №: 27 506



У меня к Вам несколько вопросов. Вот представьте себе, что у Вас есть такой девайс, измеряющий сопротивление 1 Ом ... 1 МОм в полосе частот до 1 МГц с погрешностью 1% и линейной характеристикой. Вы получили график изменения сопротивления от времени. И что дальше с ним делать? У Вас имеется математическая модель, описывающая электрические процессы в трибоэлектрической системе? Как она должна проходить верификацию? Исходя из её параметров о каких признаках сопрягаемых деталей Вы будет говорить? Если выясниться, что Вас интересует только количество раз (и суммарное время) пересечения сопротивления границы, к примеру 1 кОм, означающей начало процесса трения детали о деталь без прослойки масла, то поставьте просто компаратор с регулируемым уровнем срабатывания - и анализируйте Вашу систему. Всё это я к тому, что такое устройство с такими характеристиками создать практически нереально, да и не требуется. При прохождении сигналов в полосе порядка 1 МГц необходимо будет учитывать токи смещения, скин эффект, нелинейные пробои масляных плёнок и т.д. и т.п. Без учёта этих вещей (или хотя бы без их оценки) нельзя будет анализировать трибоэлектрическую систему, а следовательно, не нужен будет разрабатываемый прибор. Я вот привёл пример, где с помощью компаратора и простой вербальной модели можно попытаться проанализировать суммарный процент времени трения деталей и по нему корректировать наработку на отказ, а также эмпирическим путём подбирать или просто сравнивать разные смазки (это всего лишь мой пример). Если у Вас имеются полноценные ответы на поставленные мною вопросы, то тогда действительно ясно, что такое устройство необходимо и можно будет пытаться решать поставленную задачу.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vacuum
сообщение Apr 21 2008, 21:25
Сообщение #12


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 101
Регистрация: 7-04-08
Пользователь №: 36 549



Цитата(MaxPIC @ Apr 22 2008, 00:03) *
Всё это я к тому, что такое устройство с такими характеристиками создать практически нереально, да и не требуется. При прохождении сигналов в полосе порядка 1 МГц необходимо будет учитывать токи смещения, скин эффект, нелинейные пробои масляных плёнок и т.д. и т.п. Без учёта этих вещей (или хотя бы без их оценки) нельзя будет анализировать трибоэлектрическую систему, а следовательно, не нужен будет разрабатываемый прибор. Я вот привёл пример, где с помощью компаратора и простой вербальной модели можно попытаться проанализировать суммарный процент времени трения деталей и по нему корректировать наработку на отказ, а также эмпирическим путём подбирать или просто сравнивать разные смазки (это всего лишь мой пример). Если у Вас имеются полноценные ответы на поставленные мною вопросы, то тогда действительно ясно, что такое устройство необходимо и можно будет пытаться решать поставленную задачу.

Полностью согласен. К примеру если просто записать подшипник током в 100ма, через дроссель, и мерять сопротивление, через напряжение, то. При сопротивлении в 1 Ом, у вас будет напряжение 0.1вольт. А при сопротивлении мегаом, 100киловольт. При 100 киловольтах, уже будут такие эффекты, которые к собственно трению будут иметь очень не большое отношение. И кроме того эти эффекты будут вносить очень серьезный вклад в сам процесс трения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stigmoto
сообщение Apr 22 2008, 18:07
Сообщение #13





Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 9-07-07
Из: Орёл
Пользователь №: 29 000



Цитата(MaxPIC @ Apr 22 2008, 01:03) *
И что дальше с ним делать? У Вас имеется математическая модель, описывающая электрические процессы в трибоэлектрической системе? Как она должна проходить верификацию? Исходя из её параметров о каких признаках сопрягаемых деталей Вы будет говорить? Если выясниться, что Вас интересует только количество раз (и суммарное время) пересечения сопротивления границы, к примеру 1 кОм, означающей начало процесса трения детали о деталь без прослойки масла, то поставьте просто компаратор с регулируемым уровнем срабатывания - и анализируйте Вашу систему.

Да, есть матмодель описывающая необходимый мне параметр трибосопряжения. Сигнал после этого будет интегрироваться и производится дальнейшая обработка, следовательно ни о каких сумарных времён и прочих вероятностных моделей речи нет. А насчёт учёта различных эффектов, так они будут учитываться в процессе дальнейшей обработки полученного сигнала.

Сообщение отредактировал Stigmoto - Apr 22 2008, 18:09
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MaxPIC
сообщение Apr 23 2008, 22:19
Сообщение #14


специалист
***

Группа: Свой
Сообщений: 279
Регистрация: 3-05-07
Из: г. Москва
Пользователь №: 27 506



Как первый макетный вариант. Собираем на двух быстродействующих ОУ источник тока 10 мкА (на 1 МОм как раз будет 10 В) с заземлённой нагрузкой ( схему, если память не изменяет, можно в Пейтоне посмотреть). Источник тока должен выполнять стабилизацию тока при изменении сопротивления с частотой 1МГц (Естественно необходимо будет определить передаточную функцию источника тока для цифровой обработки измеряемого сигнала с учётом инерционности источника). Далее с помощь буферного усилителя подавать сигнал напряжения с нагрузки на АЦП типа ADS8422 (4 MSPS). Этот АЦП имеет эффективными 15 разрядов, значит, чтобы покрыть весь диапазон, Вам также придётся с помощью усилителя с коэффициентом усиления, к примеру, 100 подавать сигнал на второй такой же АЦП. Далее полученные два цифровых потока данных необходимо будет загнать в комп и там обрабатывать или загнать в ОЗУ, а затем не спеша передать в комп. Как это сделать - решать Вам, так как я не знаю с какой цифровой техникой Вы знакомы. Поток данных навскидку будет 2*4000000*16 = 128 000 000 бит/сек, с учётом служебной информации протокола примерный поток будет порядка 170 Мбит/сек (21.25 МБайт/сек - скорость считывания хорошей флэшки, если смотреть в сторону USB).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stigmoto
сообщение Apr 28 2008, 20:02
Сообщение #15





Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 9-07-07
Из: Орёл
Пользователь №: 29 000



Спасибо за вариант, но впринципе такие быстрые ацп мне и не нужны, так как после этого преобразования я буду интегрировать сигнал, а затем спокойно его оцифровав выполнять дальнейшие преобразования.

Сообщение отредактировал Stigmoto - Apr 28 2008, 20:05
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
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 - 03:36
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01477 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016