RC генератор на STM (генератор с переменным конденсатором) Опции

[rtype]

Hei!

Помогите пожалуйста с идеями, как реализовать генератор на STM(8,32 - не важно) с внешним переменным конденсатором.

блок схема примерно такая:



конденсатором определяется частота генератора, которая, в свою очередь, измеряется таймерами и пр.
Сделать RC цепочку - запускать и останавливать таймер или сбрасывать его по прерыванию весьма нестабильный вариант, я уже пробовал.
использовать внешние элементы для генератора - оно уже так работает, хочу убрать всю схему внутрь процессора.
Спасибо!

Сообщение отредактировал rtype - May 18 2017, 20:09

[alex2103]

Rst7, спасибо за развернутый ответ. Непременно на досуге опробую! В реальных применениях какой операционник использовали если не секрет?

[Rst7]

Rst7, спасибо за развернутый ответ. Непременно на досуге опробую! В реальных применениях какой операционник использовали если не секрет?

Очень давно - 574УД3.

Потом AD8065 (правда там питание 5В было).

Вообще подходящих валом нынче. Я бы выбирал по параметрическому поиску у любого вменяемого производителя с 3.3В Rail-To-Rail I/O, полевики на входе, полоса единичного усиления не меньше 50-100МГц.

[scifi]

Вообще подходящих валом нынче. Я бы выбирал по параметрическому поиску у любого вменяемого производителя с 3.3В Rail-To-Rail I/O, полевики на входе, полоса единичного усиления не меньше 50-100МГц.

Неужели нельзя как-то подправить, чтобы подходил ширпотреб типа MCP6001?

[Rst7]

Неужели нельзя как-то подправить, чтобы подходил ширпотреб типа MCP6001?

Все зависит от того, какая точность нужна. И от начальных значений емкостей. Если точности невысокие, а емкости большие, то можно снизить частоту возбуждения и использовать медленные операционники. Вообще все ответы на все вопросы можно получить в любом удобном симуляторе

[rtype]

Все зависит от того, какая точность нужна. И от начальных значений емкостей. Если точности невысокие, а емкости большие, то можно снизить частоту возбуждения и использовать медленные операционники. Вообще все ответы на все вопросы можно получить в любом удобном симуляторе

Добрый день!

с длительнростью импульса получается хуже, чем с генератором. Повторяемость результата измерения низкая.
Я уже пробовал одновибратор на таймере + счет импульсов, библиотеку touch, интегратор + генератор + АЦП и пр.
Ошибка очень большая, с причинами ошибки разбираться не имеет смысла особо.
Мне надо оценить изменение состава диэлектрика между обкладками конденсатора (газопылевой смеси + водяной пар).
Качественно отражает этот параметр изменение частоты генератора (изменение емкости и ESR влияют на частоту генератора известным образом)
аналогичная схема приведена тут
Генерация в меньшей степени зависит от качества питания (в т.ч. от стабильности питания).
По изменению ЧХ имеется методика измерения (и схема уже работает). Потом, стоимость 74hct14, для примера, серьезно ниже, чем ОУ с обвязкой.


У меня была идея сократить схему до одного МК + резистор + камера измерения + приемо-передатчик сигнализации.
Поэтому я и задал изначальный вопрос: как реализовать генератор на МК (желательно без прерываний, возможностью измерения девиации частоты, режимом энергосбережения, и пр.)

Спасибо!

Сообщение отредактировал rtype - May 29 2017, 19:01

[Rst7]

Добрый день!

с длительнростью импульса получается хуже, чем с генератором. Повторяемость результата измерения низкая.

Разве я предлагал измерять длительность импульса?

[rtype]

Разве я предлагал измерять длительность импульса?

при подаче импульса, длительность спада или нарастания нестабильна.
при подаче частоты в интегратор собранный из оцениваемой емкости и сопротивления - напряжение на выходе нестабильно.
также есть проблема с защитой измерительной схемы от среды (влажность).

измерение производится путем усреднения значения частоты в течение нескольких секунд.
сейчас схема стенда состоит из
1. старая: датчиков на 2х генераторов на КР1533ЛН1, сумматора на диодах, стрелочного частотомера на интеграторе + АЦП.
2. новая: генератор на 74hct14 + stm32

городить схему из ОУ, стабилизированного источника питания и пр. не имеет смысла.
аналогичная методика измерения приведена по ссылке выше

я же хочу вообще избавиться от внешних элементов: в идеале останется только МК (напр. stm8) + камера + трансмиттер сигнализации (телеметрия).
и потом попробовать избавиться и от проводов.

PS вероятно, помогло бы что-то типа CLC, как у Microchip PIC.


Сообщение отредактировал rtype - May 29 2017, 21:35

[Rst7]

при подаче импульса, длительность спада или нарастания нестабильна.
при подаче частоты в интегратор собранный из оцениваемой емкости и сопротивления - напряжение на выходе нестабильно.
также есть проблема с защитой измерительной схемы от среды (влажность).

Предлагаемое мною решение не имеет отношения к этим проблемам.

а) Стабильного источника питания не нужно, достаточно, чтобы опорное напряжение АЦП было напряжением питания GPIO.
б) Измерение производится не в момент спада или нарастания.
в) Это не интегратор. Это зарядовый усилитель, коэффициент передачи которого определяется соотношением емкостей.
г) Активная проводимость среды в таком измерителе не влияет на результат.

Подобная схема применялась мной в измерителях уровня светлых нефтепродуктов. За время ~100мс вполне измерялось 12-14 бит результат без особых проблем с типичной емкостью датчика ~40пФ, т.е. точность порядка 10^-4. Кстати, длина кабелей к датчику достигала 20 метров, что для всяких генераторов просто невозможно в принципе.