Посчитать заряд поточнее Опции

[DASM]

Задачка такая... Есть импульсы тока, по форме близки к прямоугольным. (импульсы генерю я, то есть знаю их привязку по времени) Длительность до 200 мс, период повторения 300 мс. Пока не знаю, в каких пределах будет варьироваться ток, но не суть важно. Вопрос как поточнее получить его интеграл. В делах этих я новичок, но разобраться охота. Интеграл надо считать за большой период времени - до нескольких минут. Чисто цифровой метод думаю не стоит, т.к чтобы достаточно точно оцифровать этот импульс потребуется приличная частота семплирования, что плохо совместимо с высокоразрядным АЦП. Пока мысль такая - ставлю интегратор. Перед подачей импульса его сбрасываю, измерею дельта-сигмой 16 битной какой нибудь напряжение на его выходе (ну там всякие смещения да дрейфы чтобы обнулить.. наверное..), потом подаю этот имульс, и в конце цикла опять спокойно измеряю напряжение на интеграторе. Результат запоминаю, интегратор сбрасываю и так далее.. В общих чертах так ? Бред или нет ? Есть другие варианты ? Это велосипед изобрел или нет ?

[DASM]

А чем все-таки мой способ плох ? Идея с преобразованием в частоту ясна, но уж больно аналоговая, я еще недорос до достаточно сложных точных аналоговых схем, а простой интегратор с постоянной менее секунды думаю осилю еще как-нибудь. А дельта-сигма в системе все равно есть в системе для другого, многоканальный, так что тут он как бы бесплатно... И мне не очень понятно, как в описанном Вами преобразователе прекращать отсчет без остаточной погрешности ? По окончании подачи мной импульса интегрирование должно быть закончено и результат точно известен. То есть мне не только интеграл за эти минуты нужен, но и достаточно точные промежуточные значения заряда.

[=AK=]

Идея с преобразованием в частоту ясна, но уж больно аналоговая, я еще недорос до достаточно сложных точных аналоговых схем, а простой интегратор с постоянной менее секунды думаю осилю еще как-нибудь.

ПНЧ сделать проще, чем интегратор. При этом ПНЧ сам является и интегратором, и АЦП. Вам не надо сбрасывать ПНЧ в промежутках, пусть держит то, что успел наинтегрировать в предыдущем импульсе. А вам вообще можно "плевать в потолок" и просто считать импульсы, пришедшие с ПНЧ.

Думаю, что готовые интегральные ПНЧ вполне могут подойти, но если хочется бОльшей точности - можно сделать самому. Тогда ПНЧ надо конструировать так же как интегратор: ОУ и ключи с малыми утечками, конденсатор с фторопластовым диэлектриком, при разводке "охранное кольцо" вокруг цепей, связанных с "-" входом ОУ.

[tyro]

ПНЧ сделать проще, чем интегратор. При этом ПНЧ сам является и интегратором, и АЦП.

Часть сложнее целого?

[=AK=]

Часть сложнее целого?

Интегратор в составе ПНЧ будет намного проще "настоящего" интегратора за счет того, что к ним разные требования.

Интегрируются импульсы длительностью примерно по 200 мс с паузами по 100 мс в течении минуты (60 сек). Делаем ПНЧ таким, чтобы при макс. входном (скажем 10В) в течении 60 сек насчитать, скажем не более чем 2^20 = 1М импульсов. То есть, макс. частота ПНЧ при 10 В входного равна примерно 17.5 кГц, мин. период повторения примерно 57 мкс. Если (для прикидки) на входе в интегратора поставить резистор R1=10к, то кондер в интеграторе должен быть не более 5.7 нФ (чтобы в конце интервала на выходе интегратора было 10В). Такой емкости кондер можно поставить фторопластовый, нет проблем. А токи через R1 достаточно велики, чтобы не сильно заморачиваться с утечками. При этом результирующий АЦП получился с 20-битным разрешением.

Теперь прикидываем интегратор, который при 10В входного в течении 200 мс наинтегрирует не более 10В на выходе. Ставим большой фторопластовый кондер, скажем, 0.1 мкф. I=C*U/t=0.1мкФ*10В/200мс=5 мкА. R1=10В/5мкА=2 М. С таким интегратором придется повозиться, особенно с токами утечки, т.е. с качеством ключей и с разводкой. Для получения хотя бы 12-битной точности, утечки должны быть по крайней мере в 4000 раз меньше, чем 5 мкА.