Вольтметры\амперметры на PICах с АЦП Опции

[Wise]

Интересуют примеры выполнения.
И общие соображения.
Какие присутствуют «грабли»..

[upc2]

И общие соображения.
)

Думаю,что можно сделать.Пример есть в Протеусе.

[Buravtsev]

Со стороны цифровой части на микроконтроллере - ничего сложного.
Точность и стабильность будут определяться в основном аналоговыми входными цепями, что зависит от поставленной задачи, например, диапазон и полярность измеряемых напряжений.

[Buravtsev]

Почему не делают? - Так у PICa диапазон входных напряжений на вход АЦП - +0...Vdd. Грубо говоря до 5 В. А АЦП бывают разные.
Для измерения напряжений в большем диапазоне нужны масштабирующие усилители. Для отрицательных - инвертор.
Поэтому вся точность схемы определяется аналоговой частью.
А 2% получить вполне реально.
Делал вольтметр с диапазоном +0...27 В. Точность 0,5%.
Входная аналоговая часть представляла собой два масштабирующих усилителя и аналоговый коммутатор. А дальше все на PIC.

Сообщение отредактировал Buravtsev - Nov 26 2006, 22:21

[GrayCat]

Мы делали мелкую платку 20х60мм, с масштабирующим усилителем, 3-разрядным индикатором и кнопочками выбора пределов. Все работает.

Обратить внимание на:

- Аналоговую часть: соблюдать рекомендации, данные в даташите ПИКа (импеданс входной цепи не более 10кОм);
- давать время на перезарядку внутреннего конденсатора АЦП;
- обязательно на вход антиалиасный фильтр;
- Я, например, стараюсь делать частоту сэмплирования повыше (в пределах даташита ), чтобы поменьше были требования к входному фильтру. А дальше уже в цифре "дофильтровываю" до нужных характеристик по частотам или быстродействию;
- Показания на экране лучше обновлять раз в 300...500мсек, так оно легче читается.

[viael]

http://www.badabum.hut2.ru/izmer_/voltmetr_100.htm

[GrayCat]

«..импеданс входной цепи не более 10кОм»
То есть, сигнал на вход АЦП подавать либо с выхода ОУ, либо с интегрирующей RC – цепи, когда емкость цепи много больше емкости конденсатора АЦП.

...и R в этой цепи должно быть не более 10кОм. Иначе постоянное падение на этом резисторе будет смещать напряжение входа АЦП.

«..обязательно на вход антиалиасный фильтр»
А что такое «антиалиасный фильтр»?

Почитайте хотя бы теорию цифровой обработки сигналов. Вкратце: компоненты спектра входного сигнала частотой выше половины частоты дискретизации после А/Ц преобразования дадут другие частоты, так называемые "алиасы", лежащие уже в полосе сигнала. В большинстве случаев от них нужно избавляться, а значит, фильтровать входной сигнал, обрезая частоты выше половины частоты дискретизации.

Я предполагал масштабирование, фильтрацию и быстродействие формировать входной аналоговой схемой, а считывать, и, соответственно, индицировать, действительно, два – три раза в секунду.

Ну, на входе по-любому нужны масштабирование (чтобы полностью использовать динамический диапазон АЦП) и фильтация (по вышеуказанной причине). Но, как я писал ранее, чем выше частота дискретизации, тем проще аналоговый фильтр, а уж формирование всяких "хитрых" АЧХ часто возможно вообще только "в цифре".

В частности, фильтр, соответствующий "скользящему среднему" в цифре, принципиально невозможно реализовать аналоговыми способами. А ведь именно он является наилучшим по времени реакции на входной сигнал на фоне белого шума, и именно он позволяет почти полностью задавить заданную частоту со всеми ее гармониками.

Вы результат оцифровки еще как-то обрабатываете, кроме приведения к индикации?
Это для меня неожиданность..
Если можно, подробней.

См. например, соседнюю тему: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...=24171&st=0

..Где-то читал, что на «соседях» входного «пина» не должен присутствовать цифровой сигнал. Что ли, правда, возможность наводки реально велика?

Ну, если там не ходят ГигаАмперные токи, или потребная точность не лучше 0.1%, то практически пофик.

http://www.badabum.hut2.ru/izmer_/voltmetr_100.htm

Да-да-да, вот именно почти по такой же схеме делали Ну разве что вывод на индикатор пробуферировали 74HC595-м и транзисторами.

[GrayCat]

Есть ли смысл поставить хороший ИОН ( + 0,1% резисторы в схеме масштабирования), чтобы не заниматься подстройкой сопряжения Uмакс. вх. и Uоп. ?

У нас стоял TL431 опорником (да, позор, но все ж лучше КРЕНки ). А вот с точными резисторами... На свою лично схему я бы поставил, но на серийное издение начальство "зарубило" их. Еле-еле доказал, что 7805 не опора

В схеме «voltmetr_100» опорным источником служит стабилизатор 78L05, кажется, не предназначенный для этого..

Вот именно!

[GrayCat]

Уже где-то рядом поднималась эта тема...

Не проще ли определять момент открытия симистора, и вычислять математически мощность?

Если таки хочется именно измерять, придется цифровать почаще, дабы не "потерять" форму импульсов, складывать квадраты отсчетов за период. Получишь что-то пропорциональное мощности. А для получения действующего напряжения, еще и квадрат извлекать... Тут хорошо бы контроллер хотя бы с аппаратным умножителем...