Простая задача, не решаемая влоб... Опции

[CITY]

Есть такая задача... Нужно решить просто, быстро, практически на коленке... Особых наворотов не хотелось...
Есть четыре фотодиода. Весь смысл сводится к тому, что они стоят в системе телеметрии так, что идельной схемой сбора информации была бы - мостовая. Естественно включать фотодиоды напрямую в мостовую схему безсмысленно и толку не даст. Вешать операционники для усиления тока, раздельного сбора информации с каждого датчика и получения хоть какой-то внятной зависимости напряжения от перекрытия датчиков - усложнение ПО обработки данных, при чем значительное, ввиду специфики измеремых объектов и их характеристик. В общем, есть ли какие варианты решить задачу попроще и получить то же результат на выходе (входе ПК), что был бы если датчики были соеденены в мостовую схему и срабатывание происходило из-за расбалансировки моста (частичного или полного перекрытия одного из датчиков).
Проще железку нагромоздить какую-то, чем прогу писать.

Могу сообщить, что датчики уже вешались по отдельности на операционник, потом по два заводились на суммирующий/вычитающий, и потом якобы должен был быть аналогичный результат, что и от моста, но его добиться не удалось. Кто что подскажет?

[net]

Есть такая задача... Нужно решить просто, быстро, практически на коленке... Особых наворотов не хотелось...
Есть четыре фотодиода. Весь смысл сводится к тому, что они стоят в системе телеметрии так, что идельной схемой сбора информации была бы - мостовая. Естественно включать фотодиоды напрямую в мостовую схему безсмысленно и толку не даст. Вешать операционники для усиления тока, раздельного сбора информации с каждого датчика и получения хоть какой-то внятной зависимости напряжения от перекрытия датчиков - усложнение ПО обработки данных, при чем значительное, ввиду специфики измеремых объектов и их характеристик. В общем, есть ли какие варианты решить задачу попроще и получить то же результат на выходе (входе ПК), что был бы если датчики были соеденены в мостовую схему и срабатывание происходило из-за расбалансировки моста (частичного или полного перекрытия одного из датчиков).
Проще железку нагромоздить какую-то, чем прогу писать.

Могу сообщить, что датчики уже вешались по отдельности на операционник, потом по два заводились на суммирующий/вычитающий, и потом якобы должен был быть аналогичный результат, что и от моста, но его добиться не удалось. Кто что подскажет?

ничего не понял - - но дам такой совет
включите диоды в режиме токов - после этого делайте из них свой мост
будет все работать без проблем - (если диоды из одно й партии)

[sensor_ua]

Могу сообщить, что датчики уже вешались по отдельности на операционник, потом по два заводились на суммирующий/вычитающий, и потом якобы должен был быть аналогичный результат, что и от моста, но его добиться не удалось. Кто что подскажет?

Сначала стоило бы посмотреть, что после каждого ОУ творится и сделать вывод, как минимум о степени идентичности каналов. Тогда можно было бы решить, какое дифференциальное значение потребуется отследить, если Вам нужен дискретный сигнал, ну или как подстроить каждый канал, дабы получить после дифференциатора "правильное" напряжение, ну и на сколько его усилить/ослабить

[ho-io]

Подобные схемы применяют в CD проигрывателях, в схемах слежения и фокусировки. Есть смысл полистать литературу по основам CD.

Сообщение отредактировал ho-io - May 17 2006, 17:52

[CITY]

ничего не понял - - но дам такой совет
включите диоды в режиме токов - после этого делайте из них свой мост
будет все работать без проблем - (если диоды из одно й партии)

это в самую первую очередь пробовали... диоды подзапирают друг друга - эффект нулевой от такого включения...

по поводу операционников... делали, подгоняли, чтоб после каждого при одинаковом перекрытии каждого из датчиков были идентичные характеристики... уже дошли до ПНЧ после операционника, чтоб хоть как-то сохранить зависимости... но тоже пользы нет...

за информацию про СД-приводы спасибо, посомтрю... может еще что можно подсказать? умучался совсем уже экспериментировать...

[Vitёk]

Могу сообщить, что датчики уже вешались по отдельности на операционник, потом по два заводились на суммирующий/вычитающий, и потом якобы должен был быть аналогичный результат, что и от моста, но его добиться не удалось.

Вы вешали на каждый ОУ по одному ФД или по несколько? Если по несколько, толку, ИМХО, не будет.
Если решать "в лоб" - то ставить на каждый ФД свой усилитель, а уже после этого складывать/вычитать/сравнивать. Итого вся схема займёт 5 ОУ и 2 компаратора.

[net]

ничего не понял - - но дам такой совет
включите диоды в режиме токов - после этого делайте из них свой мост
будет все работать без проблем - (если диоды из одно й партии)

это в самую первую очередь пробовали... диоды подзапирают друг друга - эффект нулевой от такого включения...

по поводу операционников... делали, подгоняли, чтоб после каждого при одинаковом перекрытии каждого из датчиков были идентичные характеристики... уже дошли до ПНЧ после операционника, чтоб хоть как-то сохранить зависимости... но тоже пользы нет...

за информацию про СД-приводы спасибо, посомтрю... может еще что можно подсказать? умучался совсем уже экспериментировать...

диоды дожны включаться в токовом режиме - после этого суммируете или вычитаете на дополнительных операционниках в зависимости от того что вам надо

если при включении диода в токов режиме (один диод+один опреационник) у вас не заработало - значит ищите свою ошибку - это классическая - миллион раз проверенная схема и работает при любых условиях с огромным динамическим диапазоном в 100 дб
видимо вы включаете не в токовом режиме или вообще у вас чтото перепутано

Могу сообщить, что датчики уже вешались по отдельности на операционник, потом по два заводились на суммирующий/вычитающий, и потом якобы должен был быть аналогичный результат, что и от моста, но его добиться не удалось.

Вы вешали на каждый ОУ по одному ФД или по несколько? Если по несколько, толку, ИМХО, не будет.
Если решать "в лоб" - то ставить на каждый ФД свой усилитель, а уже после этого складывать/вычитать/сравнивать. Итого вся схема займёт 5 ОУ и 2 компаратора.

это не в лоб это классика - другого решения мне кажется тут и быть не может

[Vitёk]

Насчёт классической мостовой схемы. Обратите внимание, что в случае, показанном на рисунке, схема будет нечувствительна к перемещениям только по горизонтали или только по вертикали. Вам неплохо учесть это.

Прикрепленные изображения

 

[Herz]

А как может быть иначе? Схема имеет только две "степени свободы".

[Vitёk]

Имеено.
Про условия задачи практически ничего не известно, возможно мостовая схема и подойдёт, тем более что автор пишет об этом. А может и не нет...

[_artem_]

У вас в схеме надо реализовать логическое суммирование выходов шести аналоговых элементов "исключаюших или" (xor).

Если не хотите городить аналоговую часть и схема предрасположени к небольшим задержкам в измерении - используйте один усилитель переключаемый аналоговым мультиплексором к этим четырем фотодиодам попеременно а выход измеряйте каким либо долларовым микроконтроллером -допустим тини13, а логику делайте в тини . (по поводу переключения фотодиодов посмотрите соседнюю тему по выбору аналового коммутатора ).

[bav]

в современном мире проще это сделать программно, но раз хотите железом,...:

1. вместо фотодиодов, вкючите фототранзисторы, они идеально включаются в мостовую схему.

2. а вот горотить на ОУ нужно следующим образом:

- делаются два разностных канала (горизонталь и вертикаль)

- делается один суммарный (все четыре канала)

- два делителя - для нормировки (разностный канал делится на суммарный)

вот при такой структуре все у Вас получится.



//

а программно это реализуется:

in1, in2, in3, in4 - входные сигналы



sum = in1 + in2 + in3 + in4;

dif1 = (in1 - in4)/sum;

dif2 = (in2 - in3)/sum;



dif1, dif2 - разбалансировка моста



ничего сложного в программной реализации нет, а вот аналоговый делитель - удовольствие дорогое

[CITY]

Да вешели по одному датчику на операционник... сумматоры и компараторы делали... Нет в схеме повторяемости - просто клиника... от случая к случаю время наладки и регулировки катастрофически велико...
надо найти простое решение, обеспечивающее повторяемость...
Самая простая схема моста (то, что выше) - был самый первый вариант... там реально именно идет отработка когда перекрывается один из датчиков (то, что нужно)... датчики разнесены пространственно метров на 7-10... с переходом к схеме с операционниками соответственно начинаются проблемы и с шумом и с адекватностью поведения... могу конечно и больше деталей изложить, если это поможет найти какое-то альтернативное решение... все что описано выше (большое спасибо), но уже пробовалось... броблем нет, но результат далек от идела... что делать, аж ума не приложу... все радиолюбительские примочки уже перепробовали...

другой вариант... то, что самое больное - помехи... городить ПНЧ... что сейчас и пробуем... там уже легче поотдельности собирать данные и разбирать по девиации частоты с каждого датчика (у каждого своя базовая частота относительно, которой идет смещение в зависимости от перекрытия датчика)... такой вариант избавляет от большого числа помех, улучшает повоторяемость характеристик устойства, но тож не фонтан...

[Vitёk]

Наводящий вопросы:
1. в "нулевом" положении датчики частично перекрыты или полностью не закрыты?
2. нужно отследить полное перекрывание одного датчика или частичное?
3. если я правильно понял, необходимость применения мостовой схемы вызвана повышенным уровнем помех. Так ли это?

Спрашиваю это, потому что непонятно: если требуется отловить перекрытие одного из датчиков, почему рядом с ФД не поставить компаратор?

[CITY]

Наводящий вопросы:
1. в "нулевом" положении датчики частично перекрыты или полностью не закрыты?
2. нужно отследить полное перекрывание одного датчика или частичное?
3. если я правильно понял, необходимость применения мостовой схемы вызвана повышенным уровнем помех. Так ли это?

Спрашиваю это, потому что непонятно: если требуется отловить перекрытие одного из датчиков, почему рядом с ФД не поставить компаратор?

ситуация такова... может перекрываться два датчика попарно вертикально и горизонтально, но это ситуация не интересует... могут перекрываться датчики наискосок (чаще всего) и нужно это ловить... и может перекрваться один из датчиков, что тоже должно отслеживаться... так что мостовая схема не только спасение от помех, но и от лишней информации
в нулевом положении датчики полностью открыты...