2 АЦП. Одновременное измерение 4-х сигналов, Как схемно релизовать? Опции

[Evgenius_Alex]

Добрый день!

Вопрос, собственно в названии темы. Необходимо в один момент времени снимать 4-е напряжения с помощью 2-ух АЦП.

Как схемно реализовать задачу? Подскажите, кто сталкивался.

Заранее благодарю!

[Tanya]

4 УВХ (надо еще их искать) и 2 коммутатора (аналоговых ключа).

[MegaVolt]

Вопрос, собственно в названии темы. Необходимо в один момент времени снимать 4-е напряжения с помощью 2-ух АЦП.

Как схемно реализовать задачу? Подскажите, кто сталкивался.

При современной цене на АЦП любой другой путь кроме как докупить ещё 2 АЦП будет и дороже и геморойнее.

Может расскажете откуда такая задача?

[iosifk]

4 УВХ (надо еще их искать) и 2 коммутатора (аналоговых ключа).

Только при переключении коммутатора надо дать выдержку времени на установление сигнала на входе АЦП, а за это время напряжение на УВХ немного уползет. Так что смотря какая точность требуется...
А потому 4-х канальный АЦП будет лучше, там и погрешности в каналах будут похожие...

[Ruslan1]

При современной цене на АЦП любой другой путь кроме как докупить ещё 2 АЦП будет и дороже и геморойнее.

Поддержу. Очень много бывает АЦП микросхем, где сразу до 8 АЦП, 4- совсем не проблема.
С УВХ все-таки больше получается критических моментов, если нужно делать одновременность выборок. Лично мне больше нравится, когда одновременность "Guaranteed by design, not subject to production test"

Кстати, видел какие-то, кажется, Максимовске АЦП, где они внутрь всунули один АЦП и сколько-то УВХ, и говорят об одновременности. Тоже имеет право на жизнь, но не применял, мнения своего не имею.

[ZVA]

Добрый день!
Вопрос, собственно в названии темы. Необходимо в один момент времени снимать 4-е напряжения с помощью 2-ух АЦП. Как схемно реализовать задачу? Подскажите, кто сталкивался.
Заранее благодарю!

Несколько лет назад использовал 6 канальный AD73360(L), задача была измерения 3 токов и 3 напряжений синхронно, но частотв сигналов была 50гц. Работало. Вы параметры измеряемых напряжений не озвучили.

[Evgenius_Alex]

Несколько лет назад использовал 6 канальный AD73360(L), задача была измерения 3 токов и 3 напряжений синхронно, но частотв сигналов была 50гц. Работало. Вы параметры измеряемых напряжений не озвучили.

4 синусоидальных сигнала, частота 50Гц

[Tanya]

Тогда, если АЦП внешний, то можно выбрать тут
---------------
http://www.analog.com/en/products/analog-t...converters.html
--------------
http://www.ti.com/product/ads1278/descript...h-EN-Everything

[Evgenius_Alex]

Тогда, если АЦП внешний, то можно выбрать тут
---------------
http://www.analog.com/en/products/analog-t...converters.html
--------------
http://www.ti.com/product/ads1278/descript...h-EN-Everything

Подойдёт и STM32, только с 1-им или 2-мя АЦП. С 4-мя - дорогое удовольствие.

[Tanya]

Подойдёт и STM32, только с 1-им или 2-мя АЦП. С 4-мя - дорогое удовольствие.

Огласили бы весь список... желаний.
ТС! Напрягитесь и четко сформулируйте, что Вам нужно и зачем. Не злоупотребляйте. Это предупреждение.

[novikovfb]

4 синусоидальных сигнала, частота 50Гц

посмотрите миландровский ARM Cortex-M0 1986ВЕ21 (приемка ОТК), 1986ВЕ4 (приемка ВП), там 4 (ВЕ21) и 8 (ВЕ4) одновременно работающих сигма-дельта АЦП.

[Ruslan1]

4 синусоидальных сигнала, частота 50Гц

Вам какую-то 40-ю гармонику (или какую там теперь нужно) обсчитывать или просто амплитуду основной частоты измерить?

Расскажите чего хотите и с какой разрешающей способностью и точностью по амплитуде и по частоте, может и вовсе никакая "одновременность" не нужна, а простого одного АЦП с мультиплексором хватает.

[Tanya]

Расскажите чего хотите и с какой разрешающей способностью и точностью по амплитуде и по частоте, может и вовсе никакая "одновременность" не нужна, а простого одного АЦП с мультиплексором хватает.

Стараемся не захламлять ветку наводящими вопросами и повторами...

[Evgenius_Alex]

Вам какую-то 40-ю гармонику (или какую там теперь нужно) обсчитывать или просто амплитуду основной частоты измерить?

Расскажите чего хотите и с какой разрешающей способностью и точностью по амплитуде и по частоте, может и вовсе никакая "одновременность" не нужна, а простого одного АЦП с мультиплексором хватает.

Необходимо измерять 4 синусоидальных напряжения частотой 50 Гц.
В общем, нужна, для начала, аналоговая схема для снятия 4-х дифференциальных сигналов, и чтобы их можно было как можно проще подстраивать.

[_pv]

Необходимо измерять 4 синусоидальных напряжения частотой 50 Гц.

что мешает измерять одним АЦП с мультиплексором?

[Tanya]

Необходимо измерять 4 синусоидальных напряжения частотой 50 Гц.
В общем, нужна, для начала, аналоговая схема для снятия 4-х дифференциальных сигналов, и чтобы их можно было как можно проще подстраивать.

Пожалуйста, не продолжайте в таком стиле. То, что Вы пишете,- непонятно. Что все это значит? Измерение синусоидальных сигналов - это что? Аналоговая схема для снятия чего, откуда и куда? Что нужно подстраивать просто? Что есть просто?
Ваши посты в таком расслабленном стиле являются нарушением Правил 2.1.в. Продолжение этого безобразия вынудит меня к административным действиям, раз слова не помогают.

[ViKo]

Подойдёт и STM32, только с 1-им или 2-мя АЦП. С 4-мя - дорогое удовольствие.

Так и делайте. Заодно и микроконтроллер используете, найдется, для чего. Хотя бы, цифровую фильтрацию сделать, передачу, индикацию.

[tyro]

То, что Вы пишете,- непонятно. Что все это значит?

Предполагаю, что это значит, что в схеме (устройстве) имеются синусоидальные сигналы частотой 50 герц.
ТС надо померить одновременно значения между четырьмя парами точек. Возможно что решение усложняется тем, что часть этих точек гальванически развязана .

[Evgenius_Alex]

Предполагаю, что это значит, что в схеме (устройстве) имеются синусоидальные сигналы частотой 50 герц.
ТС надо померить одновременно значения между четырьмя парами точек. Возможно что решение усложняется тем, что часть этих точек гальванически развязана .

Схема в приложении.
4 сигнала (Сигнал1, Сигнал2, Сигнал3, Сигнал4) заводятся через АЦП в процессор. Т.к. сигналы – это двуполярная синусоида, а АЦП работает только с положительным напряжением, на каждом из каналов введено смещение напряжения на подстроечных резисторах.

Для увеличения точности, планирую использовать дифференциальные каналы АЦП, как показано на схеме.

Каналы разрисованы для сигналов 1 и 2. Для сигналов 3 и 4 – всё аналогично.

Вопрос: как калибровать все 4 канала, не используя подстроечный резистор для каждого из каналов?

Прикрепленные файлы

 shema.pdf ( 32.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 59

 

[Tanya]

Предполагаю,

Какие у Вас еще предположения о необходимой точности? Если сигнал - синусоида, то его нужно измерить один раз и навсегда.
И еще знаю, что не нужно ничего предполагать, замусоривая ветку.

Схема в приложении.

Чудная схема! Зачем все эти ОУ, если сигнал поступает с низкоомного делителя? Если для смещения, то есть другие методы.
Вы так и не сказали, какая нужна скорость, разрядность, точность по моменту измерения и по величине, воспроизводимость и другие подробности.

[Evgenius_Alex]

Какие у Вас еще предположения о необходимой точности? Если сигнал - синусоида, то его нужно измерить один раз и навсегда.
И еще знаю, что не нужно ничего предполагать, замусоривая ветку.


Чудная схема! Зачем все эти ОУ, если сигнал поступает с низкоомного делителя? Если для смещения, то есть другие методы.
Вы так и не сказали, какая нужна скорость, разрядность, точность по моменту измерения и по величине, воспроизводимость и другие подробности.

скорость - 100-200 измерений за период
разрядность - 10 бит
точность +/- 5 мВ
воспроизводимость (повторяемость) схемы, если Вы это имели ввиду, то высокая

[Tanya]

скорость - 100-200 измерений за период
разрядность - 10 бит
точность +/- 5 мВ
воспроизводимость (повторяемость) схемы, если Вы это имели ввиду, то высокая

Все еще непонятно... Как измерения привязаны друг к другу и к сети? С какой точностью? Тоже с высокой?

[tyro]

Если сигнал - синусоида, то его нужно измерить один раз и навсегда.

Замечательно! Не возражаете если буду вас цитировать?

[Tanya]

Замечательно! Не возражаете если буду вас цитировать?

Нет.

[tyro]

Нет.

Почти в стиле ТС . Или я, мягко скажем, не доспал .
Поскольку тут я не понял, то разъясните:
1. разрешаю цитирование
2. запрещаю цитирований
Какой номер относится к ответу?

[Tanya]

Какой номер относится к ответу?

1.
Поясню. В формуле A*sin(wt+phi) нужно знать всего три числа. Тогда можно вычислить в будущем все и всегда. Детерминизм Лапласа применительно к гармоническому осциллятору.

[Plain]

Например, всё выкинуть, а четыре входных делителя заменить инверторами на четырёх ОУ LM324, выходы которых сместить до требуемого виртуального нуля +1,5 В посредством суммирования с токами от отрицательного опорного на любом шунтовом источнике опорного напряжения, т.е. TL431 и т.п. Выходы этих четырёх ОУ подать через RC-фильтры на входы АЦП микроконтроллера, оцифровывать последовательно, а разные задержки компенсировать интерполяцией.

[_pv]

Например, всё выкинуть, а четыре входных делителя ...

а четыре входных делителя опереть просто на +1.5В, а не на землю.
при 10ти битной разрядности, чтобы ошибку на 50Гц больше 1LSB не внести сдвигом по фазе разных каналов, надо успеть все четыре выборки за 3мкс сделать, что нынче для встроенных АЦП не проблема. тогда можно обойтись и без интерполяции.

а чтобы откалибровать делители надо просто один раз подать известное опорное напряжение на вход, померить его, и потом на измеренное отношение всё умножать.

[VCO]

Как тут справедливо заметили, любой 2-4 канальный 12-16-разрядный АЦП справится с задачей.
ОУ не нужен, достаточно либо двухполярного питания АЦП, либо смещения сигнала на делителе.
Дальнейшее можно анализировать только после того, как будет изложена цель этих измерений.

[tyro]

В формуле A*sin(wt+phi) нужно знать всего три числа. Тогда можно вычислить в будущем все и всегда.

Это в арифметике , а в технике несколько иначе. Не говоря уже о питающей сети синусоидального тока, нет там постоянных чисел в этом синусе и будущее не известно, а посему измеряем .В общем не мне Вам об этом говорить.
Грустно технарю:
- русский язык обязательно правильно
- транскрипции по указу
- теперь арифметика
- постоянно действующий Гуру тролль VCO прорезался, его сообщение исключительно техническое .
На сегодня покидаю.
С гл.ув. tyro.

[_3m]

4 синусоидальных сигнала, частота 50Гц

MCP3912 и им подобные. "искаропки" заточены оцифровывать синусоидальные сигналы 50hz.

[Evgenius_Alex]

Например, всё выкинуть, а четыре входных делителя заменить инверторами на четырёх ОУ LM324, выходы которых сместить до требуемого виртуального нуля +1,5 В посредством суммирования с токами от отрицательного опорного на любом шунтовом источнике опорного напряжения, т.е. TL431 и т.п. Выходы этих четырёх ОУ подать через RC-фильтры на входы АЦП микроконтроллера, оцифровывать последовательно, а разные задержки компенсировать интерполяцией.

4-е входных делителя с общей точкой выкинуть или заменить на ОУ невозможно - это основной узел схемы.

ОУ, которые стоят после выходных делителей, были поставлены, чтобы не спалить АЦП процессора,
т.к. при перенапряжении, размах на делителях может достигать 6-7В. Если можно защитить АЦП по другому - предлагайте.

Обращаю внимание, что хотелось бы использовать дифференциальные каналы
для уменьшения ошибки измерений, поэтому при использовании ОУ встаёт вопрос о калибровке нуля для каждого из каналов.
Как попроще эту калибровку произвести?

Вашу идею смещения я понял, но тут один момент: токи через резисторы очень маленькие (максимум 1-2 мА), поэтому, к примеру,
использовать в качестве смещения обычный стабилитрон не получится, т.к. он начинает стабилизировать
при токе 5мА и выше. Питание процессора 3.3В, поэтому оптимальное смещение 1.65В. Может как то другим способом
можно реализовать смещение?

[Ydaloj]

использовать в качестве смещения обычный стабилитрон не получится

берите необычный стабилитрон, нынче цивилизация далеко шагнула, всякие стабилитроны есть

[VCO]

Вашу идею смещения я понял, но тут один момент: токи через резисторы очень маленькие (максимум 1-2 мА), поэтому, к примеру,
использовать в качестве смещения обычный стабилитрон не получится, т.к. он начинает стабилизировать
при токе 5мА и выше. Питание процессора 3.3В, поэтому оптимальное смещение 1.65В. Может как то другим способом
можно реализовать смещение?

Можно, через многооборотный потенциометр или подобранные по сопротивлению резисторы.
Далее ставится повторитель на ОУ. Половина от напряжения ИОН или Vcc готова для смещения.

[Ruslan1]

может проще просто честный биполярный АЦП применить. например, я AD7327 применял. Сильно проще в разработке, настройке и обслуживании.

Вообще-то 50 Герц уже несложно и просто на ОУ сдвинуть, сделав усилитель переменной составляющей со сдвигом входа в нужную DC точку.

Upd: а хотите честный дифференциальный измеритель по полной программе- тогда THS4524 Вам в руки. Однополярное питание, биполярный входной сигнал, смещение дифф выхода куда хотите, и 4 канала в одном корпусе. Это я тоже применял, работает шикарно.

[ZVA]

...Обращаю внимание, что хотелось бы использовать дифференциальные каналы для уменьшения ошибки измерений, поэтому при использовании ОУ встаёт вопрос о калибровке нуля для каждого из каналов. Как попроще эту калибровку произвести?

U1, U2 - R/R in/out.
V2 например REF196 от аналоговых девиц, от него и аналоговую часть процессора запитать.
резисторы 0,1%.
V1 ном = 3V (задать входным делителем ).
однополярное питание, малое смещение 0 т.к оу с 1 коэф.усиления, диф выход как хочется ТС.

[Plain]

Вашу идею смещения я понял

Она не моя, и Вы её не поняли — читайте Википедию про суммирующие усилители.

Также, TL431 ни разу не стабилитрон, а микросхема. Причина, и её устранение,— та же, что в предыдущем абзаце.

Для защиты входов ОУ в инвертирующем включении требуется пара встречных диодов, обычно это BAV99.

Для калибровки четырёх недоступных делителей требуется вторая такая же схема, один эталон сопротивления, соответствующие манипуляции аналоговыми мультиплексорами и достаточное разрешение АЦП, т.е. весьма больше 10 разрядов — причина всё та же, т.е. нежелание пользоваться хотя бы настольным калькулятором.