| |
 Емкостной датчик, Снятие сигнала |
|
|
|
|
 Apr 1 2013, 04:29
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Приветствую всех
Имеется емкостной датчик (по сути две пластины по 4 кв. см. расположенныз на расстоянии полтора см друг от друга). Подключаю их к инструментальному усилителю выполненному на трех операционных усилителях AD8671 (они малошумящие с биполярным входом). При этом с каждого входа по 1МОм увел на землю для отвода токов утечки.
Есть вторая ситуация, та же схема, только вместо первых двух усилов стоит ad8512 (jfet, но с большими шумами) и входные резисторы по 1МОм убраны....
в первом случае наблюдаются высокие шумы по входу, порядка 400 мкВ в размахе, но при этом система быстро реагирует на изменения (к примеру местоположения датчиков)
во-втором случае наблюдаются шумы на два порядка меньше, но и реакция на изменения какая то инертная....
Подскажите, пожалуйста, почему так отличаются шумы и отклики?
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2013, 05:58
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(kovigor @ Apr 1 2013, 09:49)  Вы передаете сигнал от пластин к усилителю по кабелю ?
Думаю, тут надо бы поставить усилитель поближе к датчику. Вспомните, как устроен конденсаторный микрофон, там ведь та же схема - две пластинки, и прямо в корпус микрофона вмонтирован предусилитель на JFET. И еще, посмотрите последний том Хоровица и Хилла, там как раз такие схемы рассматриваются ... усилитель на расстоянии 7-10 см.... хорошо почитаю, Спасибо. О полученных знаниях отпишусь
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2013, 08:47
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 2 538
Регистрация: 13-08-05
Пользователь №: 7 591
|
Цитата(kovigor @ Apr 1 2013, 08:49) Вспомните, как устроен конденсаторный микрофон, там ведь та же схема - две пластинки, и прямо в корпус микрофона вмонтирован предусилитель на JFET. Боюсь, что это не конденсаторный микрофон, а электретный. А это уже совсем другая история. Цитата Подключаю их к инструментальному усилителю выполненному на трех операционных усилителях Думаю, что конденсатор(емкость) усилителем не измерить, нужен какой-нибудь преобразователь для начала.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2013, 10:48
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 1-10-08
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 40 610
|
Цитата(ElcnU @ Apr 1 2013, 07:29) При этом с каждого входа по 1МОм увел на землю для отвода токов утечки.
.. система быстро реагирует на изменения возможно эти же резисторы в землю разряжают емкость (примерно 0.2пФ) поэтому и быстрееП,С, вообще странный датчик, как и во что преобразуется емкость между входами ИУ? ППС сначала взял е0 = 4пи*10^-7
Сообщение отредактировал _Vova - Apr 1 2013, 10:58
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 2 2013, 04:10
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(muravei @ Apr 1 2013, 11:47) Думаю, что конденсатор(емкость) усилителем не измерить, нужен какой-нибудь преобразователь для начала. Цитата(_Vova @ Apr 1 2013, 13:48) возможно эти же резисторы в землю разряжают емкость (примерно 0.2пФ) поэтому и быстрее
П,С, вообще странный датчик, как и во что преобразуется емкость между входами ИУ?
ППС сначала взял е0 = 4пи*10^-7
да он не емкость преобразует. вообще целью является сделать датчик электрического поля.... в диапазоне частот 1 - 200 кГц... ну там усилить, отфильтровать, отцифровать и все такое.... со всем нормально, только вот с непосредственно с регистрацией траблы
Сообщение отредактировал ElcnU - Apr 2 2013, 04:50
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 2 2013, 15:10
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 39
Регистрация: 1-11-06
Пользователь №: 21 855
|
Цитата(ElcnU @ Apr 2 2013, 08:10) вообще целью является сделать датчик электрического поля.... в диапазоне частот 1 - 200 кГц... ну там усилить, отфильтровать, отцифровать и все такое.... со всем нормально, только вот с непосредственно с регистрацией траблы на похожую тему у Microchip появилась микросхемка - регистрация 3D жестов (по измерению электрического поля) http://www.microchip.com/pagehandler/en-us...ology/home.htmlвот тут в конце есть по-русски http://pickit2.ru/doku.php/all_articles:mtouch
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 3 2013, 06:05
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(arizona @ Apr 2 2013, 18:10) на похожую тему у Microchip появилась микросхемка - регистрация 3D жестов (по измерению электрического поля) http://www.microchip.com/pagehandler/en-us...ology/home.htmlвот тут в конце есть по-русски http://pickit2.ru/doku.php/all_articles:mtouchну в общем да.... как они снимают сигнал с электродов? по сути тут задача обеспечить входное сопротивление приемника больше, чем выходное источника. Выходное сопротивление источника на 1 кГц составляет ~800МОм, ну и на 200 кГц - ~ 4МОм.... Собственно непонятки с тем, нужно ли обеспечивать какую-нибудь подтяжку электродам или же можно отправить их в свободное плавание и прямиком подключить ко входу JFET усила? Может ли возникнуть насыщение у этих электродов? если нужен шунт, то там >1ГОм ведь должно быть.... Тут еще затея в том, что нужно использовать 2 обкладки (не как в предложенных последних статьях). Снимая сигнал с двух обкладок задуману вычесть некотурую синфазную наведенку, поэтому юзается инструментальный усилитель вместо усилителя заряда, как описано в Хорвице&Хилл и в книге Analog Devices....
Сообщение отредактировал ElcnU - Apr 3 2013, 08:21
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 3 2013, 06:23
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 39
Регистрация: 1-11-06
Пользователь №: 21 855
|
Цитата(ElcnU @ Apr 3 2013, 10:05) ну в общем да.... как они снимают сигнал с электродов?
по сути тут задача обеспечить входное сопротивление приемника больше, чем выходное источника.
Выходное сопротивление источника на 1 кГц составляет ~800МОм, ну и на 200 кГц - ~ 4МОм....
Собственно непонятки с тем, нужно ли обеспечивать какую-нибудь подтяжку электродам или же можно отправить их в свободное плавание и прямиком подключить ко входу JFET усила? у них (Microchip) электроды подключены напрямую к контроллеру через последовательный резистор (см. схема в http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41685A.pdf)что у "неё внутре" - неизвестно.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 3 2013, 06:36
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(arizona @ Apr 3 2013, 09:23) у них (Microchip) электроды подключены напрямую к контроллеру через последовательный резистор (см. схема в http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/41685A.pdf)что у "неё внутре" - неизвестно. там посути подобная задача.... только они могут еще по корреляции с опорным источниками шума определять воздействие на тот или иной электрод..... мне же нужно получить сигнал "как есть" ПС: обновил 10й пост
Сообщение отредактировал ElcnU - Apr 3 2013, 06:37
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 3 2013, 07:27
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(Tanya @ Apr 3 2013, 10:02) ТС! Было бы лучше и Вам, и всем остальным, если бы Вы толково написали, что Вы собственно хотите. Задача снять сигнал с двух электродов, которые выполнены в виде двух пластин площадью 4 кв.см. с расстоянием между ними 2 см.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 3 2013, 08:35
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Цитата(Tanya @ Apr 3 2013, 11:12) Какого сигнала? U=E*d U - напряжение на обкладках конденсатора (его и его изменение нужно зарегистрировать) E - электрическое поле d - расстояние между обкладками Цитата(Tanya @ Apr 3 2013, 11:12) Вы его сами создаете? Поле создается и изменяется внешней средой, к примеру, если провести рукой в непосредственной близости от обкладок, то произойдет изменение электрического поля, что приведет к изменению напряжения на обкладках конденсатора. это не касается поставленного вопроса. Цитата(Tanya @ Apr 3 2013, 11:12) Почему именно такая площадь и расстояние? взято с потолка. это не касается поставленного вопроса. Цитата(Tanya @ Apr 3 2013, 11:12) Ничего мне не понятно.  еще раз повторюсь, что нужно снять сигнал с двух электродов.....
Сообщение отредактировал ElcnU - Apr 3 2013, 08:42
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 4 2013, 04:36
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 1-10-08
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 40 610
|
Цитата(ElcnU @ Apr 3 2013, 12:35) еще раз повторюсь, что нужно снять сигнал с двух электродов..... ic = C dU/dT, ёмкость очень мала, ток выдаваемый "источником" тоже. или, можно сказать, его сопротивление 1/(w*C) порядка сотен-десятков МОм вх. ток биполярного ОУ великоват, посмотрите на LPC661,LMC662 плату нужно хорошо мыть и т.д. и т.п. может сделать 2 разнесенных в пространсве датчика и подключить к усилителям заряда, а потом вычитать.. П.С. монтажная + входная емкость ОУ наверняка будут больше 0,2пФ, еще и добавятся наводки 200кГц
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 4 2013, 10:31
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 26-04-07
Пользователь №: 27 315
|
Всем спасибо, ориентировочно понятно, что делать....
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 23 2013, 04:03
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 256
Регистрация: 15-04-13
Из: Казахстан, г. Алматы
Пользователь №: 76 504
|
Цитата(ElcnU @ Apr 4 2013, 14:31) Всем спасибо, ориентировочно понятно, что делать.... 1. http://guarda.ru/guarda/data/capacity/txt_15.php 2. Вы проверяли реально максимальное значения необходимого для вашей задачи потока информации? Это задаётся физической природой источника информации. 3. Нужно проверить внутреннее сопротивление источника полезного сигнала. После этого можно определить требования к усилителу входного сигнала.
Сообщение отредактировал VNS - Apr 23 2013, 04:06
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
