Добрый день!

У заказчика есть китайский контроллер, который надо заменить. Чем он его не устраивает не знаю, но он очень хочет чтобы у него был свой - поэтому просит помочь.
Но я сам занимаюсь для него цифровой схемотехникой и с обработкой аналоговых сигналов особо не сталкивался, а отказать не получается.
Уверен что эта задача давно решенная и простая, но для меня пока не понятная.
Буду признателен за помощь и знания.

Необходимо преобразовать синусоидальный сигнал от датчика частоты вращения вала ДВС в напряжение для последующей оцифровки и обработки.
О датчике известно только то, что он выдает синус амплитудой 4В (от -2 до +2). Заказчик говорит что обычный датчик, какие используются в авто.
На валу установлен диск с 60 зубьями, соответственно получается 60 периодов на оборот, макимальная частота для измерения 5000 об/мин.
Получается надо преобразовать частоту до 5000 кГц в напряжение, чтобы потом уже оцифровать в АЦП микроконтроллера. Питание можно от 3.3 до 5В, тут как удобнее.

Плата китайского контроллера залита компаундом, так что особо разобрать что там и как сделано у китайцев не получается. Поковыряв компаунд разобрался, что преобразование сделано на LM555. Но на входах от датчика до самой микросхемы, и вокруг нее прилично "обвеса". Как правильно согласовать входы от датчика?

Если кто сталкивался с такой задачей, подскажите что и как!
Заранее благодарен!

Стандартная задачка.
Посмотрите для начала
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm231.pdf
Согласовать? Компаратор с гистерезисом на расхожем ОУ.

Непонятно, зачем преобразовывать частоту в напряжение, чтобы потом последнее оцифровать. Лишняя аппаратура и существенная потеря точности.
Частоту измеряют (т.е. преобразуют в цифровое значение) с помощью довольно простых приборов,называемых частотомерами. Софт контроллера вполне может справиться с этой задачей.

В микроконтролерах обычно есть встроеные компараторы нужно только посмотреть схемы защиты от входов перенапряжения.
Кроме этого обычно есть ШИМ.

Можно применить метод регулирования когда значение частоты через масштабный коэффициент просто записивать в регистр для регулировки ширины имульса.

Спасибо за ответы!

Я и сам думаю, что лучше просто мерить входную частоту, тем более что она не очень высокая. Но для меня "затык", как из синуса получить прямоугольный однополярный сигнал без потери "качества" периода.
Отрицательный полупериод входной синусоиды можно срезать диодом, а из положительного полупериода компаратором получить прямоугольник?
Еще очень смущает количество обвеса на входах датчика в китайском контроллере. Там с десяток резисторов и десяток кондесаторов, диоды, а на входах еще последовательно включены индуктивности. Я догадываюсь, что это фильтры, но как они реализованы не знаю.
Обычно китайцы наоборот стараются как можно меньше компонентов ставить, а тут...

А откуда там синус? Скорее всего сигнал импульсный . Формируйте свой прямоугольник из любой (одной) полуволны.

Не, точно синус. Сам видел. Причем очень красивый.

Правильно, MAX9924.

Так а заведи этот синус на АЦП МК, а потом используй максимально правдоподобную оценку частоты или какой-то другой алгоритм. Можно использовать и субдискретизацию



Наличие входного фильтра может говорить об использовании АЦП - заградительный фильтр. Диоды это скорее всего защита

Кроме того, входные цепи зависят от того как и откуда подается сигнал - это вопросы электробезопасности и ЭМС

Контроллер будет 8-битный PIC18, так что оцифровка синуса не для него.

Похоже, поставить копеечный компаратор и измерять время, просто считать импульсы - тоже не выход для программиста.
Проще 100-разрядный процессор и алгоритм в 100 Мб.

Спасибо, очень интересная микросхема. Похоже то что надо.
Ей на входы получается можно сразу подавать двухполярный синус или надо предварительно его сместить в положительную область?
В даташите нарисовано прямое подключение к датчику, а в параметрах входов указано только положительное напряжение.


100-разрядный проц былобы круто
Разумеется буду считать период.

А у меня получается на три порядка меньше - всего 5 кГц.

Опечатался, спасибо! Конечно 5 кГц.

Можно и нужно.

Запятую пропустил. Сказать где?
А зачем считать период? Требуется иметь настолько быструю реакцию?

Без комментариев.


Период можно измерять за n периодов, где n - натуральное число.

Изменяется ли амплитуда синусоидального сигнала одновременно с частотой. Если нет, то проще всего преобразовать синусоиду в импульсную последовательность и реализовать один из алгоритмов измерения частоты. Если изменения амплитуды существенны, для выраынивания амплитудной характеристики можно применить фильтр нижних частот перед компаратором.