Измерение частоты на МК, Сигнал 5-10 кГц, разрешение 10-3 Гц - реально? Опции

[krdmitry]

Всем доброго дня!
Появилась задача измерения частоты на МК, прошу совета.
Исходные условия:
* LC-контур генерирует частоту около 8 кГц, сенсор - катушка. Изменение частоты резонанса при приближении предмета используется для дальнейших вычислений.
* Надо обеспечить разрешение по частоте не хуже 10-3 Гц, лучше - 10-4.
* Измерение всегда проводится в два этапа: без предмета и сразу же с предметом, чтобы исключить влияние long-term stability у кварца, а также термоэффектов у катушки и конденсатора.

Предполагается реализовать на STM32 с 32-битным таймером в input/capture, с накоплением некоего кол-ва периодов входного сигнала в течение 1-5 сек.

Вопросы:
1. Как правильно выбрать тактовый генератор для МК под эту задачу? Предполагаю TCXO, на 24 Мгц.
2. Какие погрешности и как надо учитывать для данной задачи? Со систематической (дискретность таймера) понятно, как правильно учесть джиттер TCXO и аналоговые шумы?
3. Рекомендации по защите от шума?

Спасибо!

[blackfin]

* Надо обеспечить разрешение по частоте не хуже 10^-3 Гц, лучше - 10^-4.

Если Вас устроит быстродействие, то я бы предложил считать импульсы за 1000 сек и соответственно иметь точность 10^-3 при нестабильности тактового генератора порядка 30-40ppm.

ТС хочет измерять частоту с абсолютной точностью: 10^-3 Гц, (лучше 10^-4 Гц),
что соответствует относительной точности: 10^-3[Гц]/10[КГц] = 10^-7 == 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm).
Это предполагает, что "нестабильность тактового генератора" должна быть, соответственно, не хуже: 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm)..

[krdmitry]

ТС хочет измерять частоту с абсолютной точностью: 10^-3 Гц, (лучше 10^-4 Гц),
что соответствует относительной точности: 10^-3[Гц]/10[КГц] = 10^-7 == 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm).
Это предполагает, что "нестабильность тактового генератора" должна быть, соответственно, не хуже: 0,1 ppm, (лучше 0,01 ppm)..

Внимательно посмотрите исходный пост: не с абсолютной точностью, а с разрешением.

Ваш проект коммерческий? Есть одно симпатичное решение, пылится без дела

Расскажите в двух словах, что за решение?
Лучше в личку.

Встречный вопрос: сможете указать значение для "кратковременной стабильности частоты" обычных ширпотребовских кварцевых генераторов?

Для OCXO, я знаю, производители такие цифры (для short term stability, aka Allan deviation) обычно указывают, но как быть с дешевыми TCXO?

Или, как обычно, предлагаете положиться на русское "авось" и сослаться на гиганский опыт разработчика?

И будет ли ТС каждый раз ждать прогрева своего устройства в течение 30 минут после его включения?

Для TCXO условно общепринятыми значениями считаются 10-10 для short-term stability. Оно, конечно, нигде официально не указывается...
Видел то ли у KDS, то ли у NDK, уже не помню.

Для погрешности измерения частоты 10^-3 Герц сигнал необходимо измерять 1/10^-3 Герц == 10^3 секунд со всеми вытекающими последствиями

Поясните плз, исходя из каких предпосылок необходимо такое большое время накопления?

Предлагаю вам, blackfin, и вам, mcheb, еще раз прочесть пост автора темы, свои реплики; сделать выводы самостоятельно. Возможное решение можно посмотреть тут:
http://www.ti.com/lsds/ti/data-converters/...aramCriteria=no

Мы уже попробовали LDC1612, для данной задачи не подходит. В теории - красиво, но в реальности шумы заметно больше ожидаемых. Нужного разрешения с этой микросхемой добиться не получилось.

[iDiode]

Мы уже попробовали LDC1612, для данной задачи не подходит. В теории - красиво, но в реальности шумы заметно больше ожидаемых. Нужного разрешения с этой микросхемой добиться не получилось.

Думаю, ваш отрицательный опыт в применении этого чипа был бы весьма полезен здешнему сообществу. Не могли бы вы сообщить больше деталей? Какие возникли проблемы?

Сообщение отредактировал iDiode - Oct 26 2015, 02:11