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 ?

[Stanislav]

Извиняюсь за поднятие темы - на форуме долго отсутствовал, а заинтересовало...

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...

На мой взгляд, наилучший способ здесь один - оцифровывать сигнал как можно "ближе" к датчику, а затем суммировать результаты в цифрЕ. Любые "аналоговые" подходы при отсутствии опыта работы в данной области приведут только к ухудшению результата.

...Чисто цифровой метод думаю не стоит, т.к чтобы достаточно точно оцифровать этот импульс потребуется приличная частота семплирования, что плохо совместимо с высокоразрядным АЦП...

Очень даже неплохо сочетается.

...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...

Простите, а почему бы, например, просто не измерять напряжение с датчика тока дельта-сигмой?

...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..

Автокоррекция - вещь правильная. Только, имхо, для решения данной задачи лишний (сиречь, предлагаемый Вами) интегратор вовсе не нужен.

Но по факту этот вариант лучше, чем тупая оцифровка самого сигнала, без предварительного краткосрочного аналогового интегрирования ?

Не факт. Оцифровка не сигма-дельтой тоже может быть применена. Правда, её нужно делать аккуратно.

Зачем в минуты ? Я же и написал - интегрирую только один импульс, потом замеряю приращение и обнуляю. Просто в чисто цифровом методе мне не нравится, что для хорошей точности мне и частоту придется иметь хорошую, скажем для 0.01 процента уже 50 кГц.

Нет, не так. Частота дискретизации "честным" (не сигма-дельта) АЦП может быть выбрана гораздо меньшей. Только на входе этого АЦП нужно поставить RC-фильтр с тау порядка 10 мС для сигнала с Вашими параметрами.
14 бит на 50 кГц получали ещё даже не в конце 20-го века. Вот, например, посмотрите что делают сейчас.
О точности в 0,01% лучше забудьте сразу - это серьёзная, кропотливая и небыстрая работа для специалистов высокой квалификации (не в обиду). Кроме того, потребуются дорогие прецизионные приборы и компоненты. Себестоимость продукта выйдет соответствующей.

...А получить на 50 кгц чистых 14 бит... ну не знаю.. может и несложно, но я в основном с медленными ацп типа AD7705 работал.. Хотя может и стоит подумать о прямой оцифровке.... Собственно в этом и вопрос - что лучше то ?

На мой взгляд, альтернатива - это либо "честный" АЦП, либо сигма-дельта, прямо на датчике тока (ну, возможно, ещё с нормирующим усилителем, но лучше без него, если сигнал достаточно сильный).

...Полистирол пойдет от Epcos полагаю ?

Насколько мне известно, наиболее подходящие для интеграторов из доступных на сей день - полифениленсульфидные (PPS, можно найти у AVX, Panasonic, etc). Только лучше не заморачивайтесь на эту тему - по-моему, это лишнее.

Велосипед Ваш неправильный... В духе Вашей идеи (сбрасывать конденсатор) надо делать самопальный (раз уж Вы заикнулись про это слово" - сигма-дельта") АЦП. Тогда и выбор конденсатора не столь критичен... за малое время емкость не уплывет (да и пусть плывет, только бы не было утечки), на нелинейность наплевать и забыть... и проч. и проч...

Tanya, простите, но хорошо ли понимаете Вы то, о чём здесь пишете?
Основа любого сигма-дельта АЦП (точнее, модулятора) - интегратор, в котором к качеству конденсатора предъявляются практически такие же высокие требования, как и в "обычном" интеграторе со сбросом (утечка, абсорбция, и т.д.). Так что сии весчи весьма эквивалентны есмь.
А огород городить незачем - в штатных сигма-дельта всё это уже сделано. На кристалле. И интеграторы, и "компораторы". Ручками на коленках подобное вряд ли соорудить получится.

...Иными словами, Вы одной рукой туда (в конденсатор) загоняете неизвестный (а если примерно известно, то еще лучше..) имульс тока, а другой - известный, но обратной полярности... Меряете или время или число импульсов... Аккумулируете... Все.

А чего стОит хотя бы сделать прецизионные термостабильные источники тока, которые не будут "плыть" за время порядка долей секунды, Вы не задумывались?
Tanya, с таким подходом разработка может затянуться на долгое время с хорошо предсказуемым результатом.

Там, в цифровых вольтметрах двойное интегрирование, скорее всего...

Тройное, однако.