Добрый день,

меня интересует способ определения периода в сложный сигналах, тоесть не гармонических.
Объясню на жизненном примере...есть фонарик на светодиодах с ШИМ. Причем частота этой шим плавает в пределах 100..500Гц. И еще один и еще один и все от разных шим контроллеров. В общем сигнал с нескольких фонариков накладывается друг на друга.
Нужно измерить световой поток фотодиодом. Сигнал усиливается и подается на U/F конвертер. Потом импульсы считаются. Таким образом, импульсы за период можно считать интегралом. Нужно определить период, чтобы по нему обнулять счетчик.


Для определения периода идея состоит в следующем...у сигнала отбрасываеться DC, потом поступает на детектор пересечения нуля. Тут три условия...
а) было пересечение нуля
б) нарастающий фронт
с) до этого был пройден гистерезис, иначе шум будет срабатывать
эти условия достаточны или я что-то не учел?

Вопрос, стоит ли заморачиваться с аналоговым решением. Уже существует решение с АЦП, но пока он измерит, проанализирует, год пройдет. Нужно быстрое решение.

Есть ли готовое элегантное решение или же в одной ИС?

Если Вам нужно надежное и устойчиво работающее устройство - то только в цифре, и то там есть теоретические проблемы. В смысле определение периода непериодического сигнала теоретически невозможно. Но у Вас, как я понимаю, период все-таки есть, только он меняется с некоторой скоростью. С аналогом по пересечению нуля ничего не получится, в Вашем случае может быть пересечение гораздо чаще периода, особенно в ситуации, когда частоты шимов сильно различаются.

Согласен с вами, ноль может пересекаться и чаще. Нужно определять еще амплитуду до пересечения и после...Тут грабли. Решение в цифре, конечно, имеет свои плюсы, но тормоза...

Не понимаю, почему определение периода теоретически не возможно, ведь накладываются несколько периодичных сигналов друг на друга. Просто частота ходит. Но за на 3 периода частоту у всех можно принять постоянной

Сообщение отредактировал Rockstein - Dec 8 2010, 22:43

Как эти мысли пришли Вам в одну голову одновременно?


Если нужно только интенсивность света измерять, то подождите немного - оно усреднится. В общем случае... может быть очень долго. Никогда, если строго. Если отношение периодов....
Или автокорреляцию изучайте. Или (предел) отношения интеграла ко времени. Когда колебания выхода Вас устроят, - сбрасывайте его...

Потому что его нет.

Это уже движение в правильном направлении. Интервал интегрирования выбирайте сами таким, чтобы получать приемлемую ошибку. Он совсем не обязательно должен быть кратен периодам ШИМов.
Для ориентира выберите самый длительный из периодов.
А вообще удивляюсь я постановке задачи. Подключите Ваш фотодиод прямо к интегратору (интегратор, имеющий токовый вход, называется зарядовым усилителем). Никакого сброса ему не понадобится, если правильно выбрать ёмкость. Или используйте сразу АЦП типа DDC112, например. Он проинтегрирует сам. Время измерения, само собой, должно быть достаточным.

Период может (будет) существовать, если жить только с рациональными числами. И будет как раз кратен... наименьшее общее кратное...
А Вы уже побороли DDC112?

Не то, чтобы поборол, но функционирует. Выяснилось, что для моих требований по скорости света маловато. Сейчас работы притормозились по нескольким причинам, в том числе до решения проблемы с умощнением подсветки.

Собрал схемку, где AC-сигнал идет на детектор пересечения нуля и микроконтроллером брал каждое второе пересечение. Результат удовлетворительный, но только если фазы двух шим близки. Если в периоде присутствует более двух пересечений нуля, то пардон звыняйте.

Вариант с интегратором, где интеграция происходит за много больший период, чем период сигнала, отпадает. Так как нужно относительно быстро мерить (100мс). Сейчас ведь мода пошла на LED, вот и делают фонари где несколько независимых сегментов. Например в автомобиле или модный фонарь уличный. Короче, меряется интенсивность например гониометром во всех направлениях и получается что-то вроде характеристики направленности. Много точек измерения.

К слову, в машине если в фонаре на светодиодах сгорит один светодиод, то весь фонарь не будет гореть по технике безопасности .

Все-таки не теряю надежды в аналоговом решении. Может есть какая-нибудь хитрость как можно быстро определить период. Может после пересечения нуля брать интеграл в 1/4 ожидаемого периода и сравнивать, где совпадет, от туда и плясать?

Я тоже заказал семпл DDC112, еще тогда, когда 5-ти канальный усилитель обсуждали. Впечатлён, но все таки трансимпедансный каскад с 7-мью релюхами и декадами сопротивлений он не заменит Пока лежит пылиться.

Ожидаемый результат. Сама концепция потому что неверна в принципе.

Не нужно никаких пересечений нуля контролировать, плюньте на них. Если есть сумма разных ШИМов, да с плавающими фазами, ничего это не даст. Самое правильное - интегрирование за достаточный интервал. Это и есть простейшее аналоговое решение. Не знаю, кому нужно быстро мерить и зачем, но обратите внимание: в первом посте Вы написали, что минимальная частота ШИМ - 100Гц. Это период 10мс. Измеряя "быстро", то есть за 100мс, Вы получите приличную точность, ведь 100>>10. Какие проблемы?

Настоящему ценителю "рэлюх" - таки да, не заменит.