Плавный сдвиг фазы от ОС1х - возможно ли такое? Опции

[IGK]

Датчик в автоматической линии. Типичный металлодетектор, по сути. Нет ни схемы, ни программы. Жалобы - рывки механизма (воспринимается как дрожание).

Схема простая - обычный синхронный детектор, собран на коммутаторе 4066. На входе - сигнал, привязанный к опорной частоте, получаемой от ОС1А. Управление 4066 от ОС1В. Частота МК 11.0592 МГц, рабочая датчика около 8 КГц. После 4066 идет УПТ, сигнал с него оцифровывается и при превышении некоего уровня сдвигает фазу ОС1В для балансировки схемы.
Вроде в программе есть ФВЧ - если железку проносить медленнее скорости транспортера, не реагирует. Если совсем медленно - сдвигает фазу.

Даже один шаг (90.4нс) вызывает приличный бросок на выходе УПТ. Пробовал понижать коэфф.усиления - не подходит, пропускает куски железок в порошке.

Вопрос вот в чем - как бы сделать сдвиг фазы более плавным?

Пробовал на Спайсе промоделировать аппаратный "уплавнитель фазы" ;-) на ФАПЧ 4046 - он работает быстрее, чем синхронный детектор, порядка 1-2 мс максимум. Этого мало, надо сотни мс.
Ставить ПЛИСку для увеличения частоты - все равно, что заново автоматику делать.
Программно: можно было бы ФНЧ попробовать, но как понять, что вызвало бросок на выходе детектора? Ведь могут совпасть оба сигнала - вызванные сдвигом фазы и от куска металла. Правда, тогда придется переписать прогу, но она невелика.

Пока больше ничего в голову не пришло. В Гугле решений пока тоже не нашел...

[SasaVitebsk]

Я бы для начала попробовал бы разобраться. Понять в какую сторону хотябы двигаться. Для этого попробовал бы тактовую частоту увеличить в двое. Проц потянет (для эксперимента). А то что-то сомнительно чтобы 90нс влияло. Будет 46. Должна быть разница. Если нет, то надо дальше схему/прогу рыть.

[IGK]

>попробовал бы тактовую частоту увеличить в двое. Проц потянет (для эксперимента). А то что-то сомнительно чтобы 90нс влияло. Будет 46. Должна быть разница. Если нет, то надо дальше схему/прогу рыть.

Я с металлодетекторами знаком хорошо. Свиг на 90нс вполне может вызвать скачок на выходе УПТ - именно скачок, так как сдвиг управл.сигнала можно рассматривать как трапецеидальный входной сигнал с фронтом (для Меги) в несколько нс. А сигнал от металлического включения - это скорее колокол (забыл, как он правильно в ЦОС называется) или производная синусоиды длиной, прямо пропорциональной диаметру датчика и скорости ленты транспортера. Это сотня мс, фронты в десятки мс. Ясно, что ФВЧ от такого сигнала очень даже хорошо срабатывает - на уровне десятков мв.
В общем, в два раза повысить частоту - это мало. Тут ведь не точность нужна, а плавность сдвига, чтобы ФНЧ не сработал.
В общем, тут как раз лучше, чтобы схема сдвига была аналоговой. Я уже моделирую схему с задержками фронта/спада сигнала и управлением от фазового детектора на XOR. Т.е получается двойное цифро-аналогово-цифровое преобразование. В аналоге и введу интегратор с желаемой скоростью нарастания... Не так и сложно получается, хотя и не очень красиво. Сдвоенный таймер, триггер, НС86. Я как-то привык меньше деталей ставить :-)

[=GM=]

>попробовал бы тактовую частоту увеличить в двое. Проц потянет (для эксперимента). А то что-то сомнительно чтобы 90нс влияло. Будет 46. Должна быть разница. Если нет, то надо дальше схему/прогу рыть.

Я с металлодетекторами знаком хорошо. Свиг на 90нс вполне может вызвать скачок на выходе УПТ - именно скачок, так как сдвиг управл.сигнала можно рассматривать как трапецеидальный входной сигнал с фронтом (для Меги) в несколько нс. А сигнал от металлического включения - это скорее колокол (забыл, как он правильно в ЦОС называется) или производная синусоиды длиной, прямо пропорциональной диаметру датчика и скорости ленты транспортера. Это сотня мс, фронты в десятки мс. Ясно, что ФВЧ от такого сигнала очень даже хорошо срабатывает - на уровне десятков мв.
В общем, в два раза повысить частоту - это мало. Тут ведь не точность нужна, а плавность сдвига, чтобы ФНЧ не сработал.
В общем, тут как раз лучше, чтобы схема сдвига была аналоговой. Я уже моделирую схему с задержками фронта/спада сигнала и управлением от фазового детектора на XOR. Т.е получается двойное цифро-аналогово-цифровое преобразование. В аналоге и введу интегратор с желаемой скоростью нарастания... Не так и сложно получается, хотя и не очень красиво. Сдвоенный таймер, триггер, НС86. Я как-то привык меньше деталей ставить :-)

Ну если будет желание сделать в цифре, то вот МК с 64-мегагерцовыми PLL на борту: ATtiny25, 45, 85, значит, шаг можно уменьшить до 15 нс.

Все же, как мне кажется, изменение шим на семь сотых процента (0.07% ! ) не должно драматически влиять на поведение системы. Что-то у вас не то в системе. Как вы фильтруете после синхронного детектора? Как вы фильтруете сигнал после оцифровки? Зачем нужен ФВЧ в МК, когда нужен ФНЧ?

[IGK]

>Ну если будет желание сделать в цифре, то вот МК с 64-мегагерцовыми PLL на борту: ATtiny25, 45, 85, значит, шаг можно уменьшить до 15 нс.
Я это все, конечно, знаю...
В цифре неинтересно - это, как я писал, будет практически новый проект. Они не заплатят... Там же все готово - платы, ПО. Но не работает :-)

>Все же, как мне кажется, изменение шим на семь сотых процента (0.07% ! ) не должно драматически влиять на поведение системы. Что-то у вас не то в системе. Как вы фильтруете после синхронного детектора? Как вы фильтруете сигнал после оцифровки? Зачем нужен ФВЧ в МК, когда нужен ФНЧ?

Вообще то в металлодетекторах применяют полосовой фильтр, составленный из звеньев второго и первого порядка. ФНЧ, ясно, нужен - но только для ограничения полосы входного сигнала. Отстройка от влияния почвы производится с помощью ФВЧ, частота среза определяет нечувствительность к разным буграм и впадинам на разной по минерализации почве.
Например, в своем детекторе я применил такой ПФ: ФНЧ2-ФВЧ2-ПФ1-ФВЧ1. Считал в Filter Solutions, моделировал в Матлабе, проверяли в горах и на пляже практически. Коэффициенты (частоты) зависят от почвы.
Что касаемо семи сотых процента - еще как может, если неправильно фильтр спроектирован и усиление каскадов завышено. Основная ошибка неспециалистов при конструировании (и не только МД) - получить максимальную чувствительность. Я почему и полез смотреть усиление входного усилителя, синхронного детектора и УПТ. Есть любители, которые из этих трех простых каскадов "выжимают" Ку=1000000. Думают, что от этого чувствительность возрастет... Ясное дело, только нестабильность возрастает.

Меня эту линию и попросили обследовать только потому, что там металлодетектор встроен :-)

А вообще мысль посетила - поставлю я им свой МД вместо датчика. Если заплатят за него...
Я же знакомым помогаю - а это всего лишь пиво, но я его не люблю. Так что задаром работаю:-) Там владелец наезжает на ребят, они и попросили помочь по старой памяти (работали когда то вместе). А зарабатываю я в другом месте :-)

[bodja74]

Ну и в чем проблема с фазой?
1 таймер, режим допустим СТС,два прерывания по совпадению по OCR1A и OCR1B ,в них и дергаете
нужным пином ,можно через FOC ,а можно тупо в перывании OCR1A ставим 1 ,а в OCR1B ставим 0 ,
значениямм OCR1A и OCR1B регулируем что хотитм ,скважность ,фазу и т.д.

[=GM=]

Ну и в чем проблема с фазой?

Богдан, проблема в том, как получить шаг шим меньше, чем клок процессора.

[IGK]

Уточню: ШИМ может быть и больше 90нс. Это не так важно.
Важнее другое - этот шаг должен быть "плавным", сдвиг должен длиться ~20-30мс.

Этого можно добиться по разному - уменьшением шага, например,- увеличивая тактовую частоту. По моим прикидкам, если 1шаг=90нс и приращение на выходе УПТ при этом dU=50мв, а надо dU<5мв, получим тактовую 11.0592*(50/10)=110.592 МГц. Не есть хорошо...

Ну, ладно. Прошли сутки, тема в виду ее узкоспециальности никого не заинтересовала, буду выкручиваться сам.

Спасибо всем откликнувшимся, надо закрывать ветку...