Необходимо:

Разработать адаптер для подачи сигнала на МК. (цепь МК и as\ds конвертер существует) требуется: конвертер, который будет преобразовывать импульсы (сигнал с датчика оборотов 0-9000 об\м макс.) в напряжение 0-5в или 0-12в. 0-5в - предпочтительней.

сделать надо на этой микросхеме (она же - MC14538B) (в принципе, можно и другую - но не желательно.)

Вот схема:


Как я понимаю, нужно: 9000 об\м / 60с = 150Гц - итого, получаем, что при частоте в 150Гц нужно, что бы она выдавала 5в.
если, я все правильно понял, то: цепь C1, R2 - (Rx,Cx) задают верхнюю частоту? (или же режим конвертера?)

Вопрос такой: Можно ли, приспособить эту схему, или же надо какую другую...
Главное условие: не дорогая, на имп комп. и при минимуме деталей - (что не критично)

Теоретически, можно поставить ОУ для повышения сигнала (напряжения) на выходе, но вот какой ОУ использовать (Подойдет ли TL072 - есть штук 8) и какой КУ выставить?? С ОУ, я сталкивался всего пару раз (собирал по готовым схемам - из за этого могу немного тупить...) Сейчас читаю мат. часть по ОУ...

А зачем на МК подавать аналоговый сигнал?

Как уже было написано выше, имеется датчик оборотов двигателя. Задача: завести на МК для управления онного двигателя. Изменение кода - минимальные (разрешено только изменение входящего "вольтажа") Так же, существует цепь МК - analog signal \ digital signal конвертер.
Повторюсь: Необходимо сделать адаптер (тахометр грубо говоря) который будет получать импульс на входе (с датчика оборотов 0-9000rpm) и преобразовывать его в "вольты" выходящий "сигнал" 0-5в (где: 0в=0rpm, а 5в=9000rpm)

MC14538 это просто одновибратор, т.е. с помощью RC задается длительность вых. импульса,
а период определяется входным запускающим сигналом.
Существуют именно преобозователи F - U, поищите.
Или.
Задачу еще можно решить с помощью дополнотельного микроконтроллера(МК),
организовав ШИМ, при минимальной входной частоте - скважность вых. сигнала с МК минимальна,
при максимальных оборотах - скважность мах(100%).
Далее НЧ фильтр.

Спасибо за ответ.
Но: о втором МК не может быть и речи. А по поводу специализированных МС, с ними могут возникнуть проблемы (типа в партий от 1000 и выше....) Из за этого, и была выбрана конкретная схема... Прежде чем бежать на поиски других МС, я бы хотел узнать как можно довести до ума эту... (если можно, то я буду очень благодарен за схемку "дополнений")
извиняюсь за свою "упертость" просто надо именно на этой

Ну если точность нужна +- лапоть, то схема пойдет.
Длительность импульса с мультивибратора вам нужно выбрать равной периоду мах входной частоты.
И нужного диапазона на вых.(0...5В) не получится, +(скорее минус) нестабильность тау импульса от питания, от температуры.
R и C необходими применять прецизионные.

Можно вместо пассивного нч фильтра поставить активный 2...3 порядка.

И усилитель,если Ку фильтра не хватит.Если использовать RC фильтр усилитель всё равно нужен.

А как это лучше организовать схемотически? усилитель на входе или на выходе? Подойдет ли мной выше упомянутый TL072?
Забыл упомянуть, что ограничивать схему частотой в 150Гц - не обязательно, необходимо, только увеличить выходное напряжение так, чтобы при 150Гц вместа 0.0Хв - 0.ХХ - было около 0-5в +- лапоть

А зачем? Вообще-то не нужен. Максимум, что потребуется - повторитель после фильтра, чтобы уменьшить влияние нагрузки. Потому что частоту фильтра придется делать очень низкой, чтобы максимально сгладить вых. пульсации. А для получения малой частоты фильтра поневоле придется R3 брать как можно больше. Вот из-за этого придется повторитель на каком-нибудь ОУ поставить, первом попавшемся под руку. TL072 отлично подойдет.


Это хорошая идея. ФНЧ на повторителе по структуре Саллен-Ки

Спасибо за ссылку... Фильтр ставить до мультивибратора да?

О сколько чудных "открытий" готовит жизнь пытающемуся пооуправлять!!! двигателем с помощью этой [удалено самоцензурой] из аналоговых одновибраторов, фильтров, ADC.

Да, да! , что бы он офильтровал сразу все Ваши импульсы нафиг и дальше никакие мультивибраторы (который на самом деле одновибратор) и контролеры можно просто не ставить. А после этого можно выбосить и сам фильтр за ненадобностью . Поминаемый фильтр ставится на выходе, а на входе ставится ЕЩЕ один, дабы фильтовал уже котрокие импулься и вяся эта [...] не запускалась от любой помехи, а только от импульсов гарантированной длительности. После всего этого получите не только никакую точность, но и совершенно тормозную реакцию всей этой чудо-схемы на изменение оборотов.
Управлять двигателем,говорите, будете???

Со всем к вам уважением, но вы помочь решили, или просто поржать над человеком? (разве это дело для модератора?)
Двигатель бензиновый с управлением от "бортового компьютера" - после некоторых изменений, встала задача, немного подкорректировать сигнал входящий с MAP и TPS сенсоров, вот тут МК и вклинился. Сама схема работает и так, но: на высоких оборотах мотор начинает фальшивить. Для этого туда и необходимо завесть сигнал с тахометра... (сделать это программно (обработку сигнала внутри МК), мне не удалось, тогда я и пошел в сторону аналоговых решений) Надеюсь, теперь "лишние" вопросы и "стеб" в мою сторону исчезнут.
Если есть какой другой вариант на какой не дрогой и легко доступной МС, буду рад выслушать ваши предложения. Я сюда не спорить пришел...

Только усилятся , ибо раньше еще была надежда, что это очередная студенческая "задача".

Тогда тем более не удасться сделать сколь-нибудь нормально вышеописанным способом



Есть. Обрабатываете, в том числе и производите необходимую фильтрацию сразу в цифре.

Она и есть, своеобразный курсовой проэкт - который еще необходимо собрать на практике. МК и код готов и работает, осталось только завести "тахометр"

А как насчет LM2907? только что наткнулся в каталоге одного из магазинов...

Показания которого будут очень приблизительными, лихорадочно дрожать в полном диапазоне оборотов, или после фильтрации отставать от реальных обротов на многие сотни миллисекунд... Вам такой "корректор" положений дроссельной заслонки и ваккума нужен?

Просто выбора нет Програмно подогнать и компенсировать задержку (не полностью) можно. А не точность, ну скажем +-150rpm - это тоже не смертельно.
Просто МК будет "подгонятся" (в разумных пределах) под сей девайс.

А как насчет такой схемки?

Выбор всегда есть.

Не можно, если не найдете "в каталогах одного из магазинов" машину времени. Задержки, можно только уменьшать. А для Вашего случая и сама задержка тоже в лаптях измеряется. После такого "тахометра" вся информация о динамике за времена менее времени интеграции ПРОСТО ТЕРЯЕТЯ и ничего точнее не предскажете, не подгоните и не скомпенсируете.



Что в лоб, что по лбу. Интегратор с константной постояной времени в 100ms во всей красе.
Вспоминаем школу - за сколько времени переходной процесс закончится (для получения 1% процента точности только на на интеграторе).
Эти все схемки годятся только для того, что-бы стрелочкой на приборной панеле меееедленно двигать.

Ну, а что можно использовать? Подскажите пожалуйста!

И так, к слову: Каково время реакций MAP\MAF сенсоров? Сомневаюсь, что очень быстрое а корректировать нужно именно его сигнал (TPS - только дает МК инфу - насколько открыта заслонка (для более точной корректировки соотношения топливной смеси. Типа даешь газу или на холостых) принцип такой: получаем сигнал с MAP сенсора - заводим через а\д конвертер в мк - получаем сигнал в соответствий с "новой программой" переработанный сигнал - заводим в бортовой комп. ( TPS дает только информацию о "ускорений") - необходимо добавить информацию об оборотах двигателя, для точного соотношения смеси. В разумных пределах, точностью измерения можно слегка пренебречь.

Если честно, я бы даже рад был загнать это на МК, просто у меня не выходит никак, а 2 МК ставить не хочется...

После мультивибратора, вместо пассивного RC фильтра первого порядка R3 C3. Фильтр второго порядка, при той же частоте среза, будет лучше подавлять пульсации напряжения на выходе. А если вы поставите два фильтра второго порядка последовательно один за другим, то получите фильтр четвертого порядка.

Каждый порядок фильтра низких частот дает подавление 20 дБ/декада. То есть, выше частоты среза, если вы подадите сигнал той же амплитуды, но в 10 раз большей частоты, то фильтр первого порядка ослабит высокочастотный сигнал в 10 раз. А фильтр 2-го порядка ослабит его в 100 раз. И т.д.

При расчете смотрите, какая у вас будет минимальная частота на входе, и какая допускается пульсация выходного напряжения. Если упрощенно, "на пальцах", то прикинуть можно так. Скажем, минимальная рабочая частота 50 Гц, а пульсации хочется получить не более 1%. Тогда частота среза ФНЧ первого порядка должна быть примерно в 100 раз ниже минимальной вх. частоты, т.е. 0.5 Гц Для фильтра первого порядка частота f=1/(2*п*R*C) Выбираете R побольше, скажем, R3=100 кОм, тогда C3=1/(2*п*R3*f)=3.2 мкФ. Поставите больше емкость - получите ниже частоту среза, т.е. меньше пульсаций, зато сигнал на выходе будет еще больше запаздывать, т.е . медленнее реагировать на изменения вх. частоты. А для фильтра второго порядка, чтобы получить ту же пульсацию, частота среза может быть намного выше, уже 5 Гц. Сигнал на выходе будет быстрее реагировать.

Только прочитав твой пост, до меня дошло, что вас увело немного в сторону (хотя пост весьма полезен - прояснил несколько вопросов про фильтры и ОУ)...

Мне не нужно фильтровать сигнал, нужно только усилить выходящий. Сегодня обмерил в лабораторий с помощью генератора частоты, осциллографа и авометра:
(Первая схема)
результаты:

U пит = 5в
f = 50Гц
U вых = 24,2mV

U пит = 5в
f = 100Гц
U вых = 47.4mV

U пит = 5в
f = 150Гц
U вых = 70.7mV

----------------------

U пит = 12в
f = 50Гц
U вых = 58.3mV

U пит = 12в
f = 100Гц
U вых = 116.6mV

U пит = 12в
f = 150Гц
U вых = 174mV

И еще, можно ли сделать так (Оу TL072):


И верен ли мой расчет? (собственно, как и схема)

А почему бы Вам не использовать просто счетчик импульсов за фиксированный интервал времени? Программный, аппаратный...я не знаю, что в вашем контроллере есть. Можно и просто внешний сделать. Несложно. Счетчик- он и есть интегратор. Только придется подумать тщательно над формирователем импульсов из входных- вот в этом случае потребуется фильтр на входе как раз.

Необходим именно конвертер: Частота - Напряжение... Сигнал поступающий на схему, уже очищенный и отфильтрованный.

Длительность импульса с вых. какая?

На сколько я понял - задается цепочкой R2=10k, C1=0.01uf - левая часть схемы

Пробовал собрать на TL072 по выше упомянутой схеме, и схеме из датащита: (смотрите ниже) - не хочет гадина работать...

Может кто подкинуть схемку правильного включения этого ОУ с Ку=70,72.
Буду очень благодарен!

У меня R1=2к ,R2=141,5к (оба потенциометры для удобства настройки)

Будьте любезны обращаться ко мне на "вы".


Вам вовсе не нужно усиливать сигнал. Нужно правильно выбрать длительность импульса и отфильтровать выходной сигнал.

Выходное напряжение V_out пропорционально входной частоте f_in

V_out = K*f_in = V_cc*t_имп*f_in

где t_имп - длительность импульсов одновибратора. Максимальное выходное напряжение, которое выдает схема, равно напряжению питания V_cc. На частоте f=1/t_имп на выходе бyдет макс. напряжение. Длительность этого импульса определяется параметрами времязадающих элементов R2 C1. Как их расчитать, чтобы получить нужную длительность, описано в даташите.

Длительность импульсов должна быть равна или немного меньше, чем минимально возможный период входного сигнала. Вам об этом писал ув.domowoj, но вы, очевидно, пропустили мимо ушей. Для максимальной входной частоты 150 Гц период равен 6.6(6) мс. Разумно было бы выбрать длительность импульсов примерно 6 мс. Тогда при входной частоте 150 Гц выходное напряжение будет равно

V_out = V_cc*6 / 6.66

При 5 В питания это даст 4.5 В на выходе, безо всяких усилителей. А сейчас у вас длительность примерно 100 мкс, при этом на частоте 150 Гц на выходе должно получаться

V_out = (5 В)*(100 мкс) / (6.66 мс) = 75 мВ

Что мы, собственно, и наблюдаем.


Что касается ОУ как такового, безотносительно к тому, будете вы его использовать или нет.

Если ОУ питается от 5 В и работает с сигналами на входе и выходе от 0 до 5 В, то это должен быть ОУ типа "rail-to-rail". ОУ типа TL072 надо запитать от более высокого напряжения, скажем, от 12 В. На выходе обычного (не "rail-to-rail") ОУ напряжение всегда примерно на 1 В не доходит до напряжений питания. То есть, TL072, питающийся от 0 и 12 В может выдать на выходе примерно от 1 В до 11 В. И по входу тоже он "не видит" сигналы, если они близки к напряжениям питания. Чтобы он правильно передавал сигналы, близкие к 0, его негативное питание должно быть ниже 0, скажем, -5 В.

Первая схема у вас была правильная, вторая - полная чушь, в даташите такой нет. Первая схема не работала потому, что входное напряжение было слишком маленькое для этого ОУ при нулевом негативном питании.

Извиняюсь, за обращение на "Ты, просто я был очень уставшим, и не обратил внимания... По поводу того, что вы сказали про вторую схему, я прилагаю скрин из датащита, только там ОУ включен инвертивным входом. А у меня обычным так можно было делать?


П.С. И питание в 12 вольт, я тоже пытался подавать....

Схема фиг.2 в даташите является инвертирующим усилителем. По умолчанию подразумевается, что у него двуполярное питание. Напряжение на ее выходе будет усилено в 10 раз и инвертировано: подали на вход +100 мВ - получили на выходе -1В. А откуда ваш ОУ возьмет отрицательное напряжение, если самое отрицательное питание, которое вы ему дали, равно нулю? Даже если бы вы изыскали источник отрицательного питания для ОУ, все же непонятно, как ваш АЦП будет себя вести, если ему на вход подать отрицательное напряжение, может и сгореть. А алгоритм в микроконтроллере уж точно сбрендит, если при увеличеии оборотов напряжение начнет уменьшаться, а не увеличиваться. Короче, чушь.

Более того, чушь в квадрате, поскольку на вашей последней схеме вход ОУ показан неинвертирующим, и, вдобавок, со входа на землю подключен кондер. У вас не усилитель нарисован, а триггер какой -то, поскольку обратная связь через R2 у вас получилась положительной. Так что не надо ссылаться на даташит, там нет того страха божия, который вы нарисовали.

Давайте попробуем наоборот: Вы попытаетесь объяснить назначение каждого элемента в Вашей схеме, а мы попытаемся объяснить, в чем Вы неправы.
Еще повод "на подумать": TL072 не работает от рельса до рельса ни по входу, ни по выходу.

Огромное спасибо тов. =АК=, и всем тем, кто дал мне информацию для размышления. Преобразователь собран и работает (по питанию пришлось подать 8в, иначе до 5 немного не доходило - зато, теперь с запасом ) На днях состыкую с МК и посмотрю, как будет работать...

Тов. Xemul, По поводу ОУ: Недавно с ними связался, и теорию еще плохо знаю. По этому, вот так я понимаю схему его включения:
1-я схема: R1,R2 - задают коэффицент усиления. R2 - задает обратную связь.


2-я схема (как я понял ошибочная): R2 - обратная связь (теперь знаю, что она не должна быть положительной) R1 - Наверное ограничитель вых сигнала? (х.з.) С1 - фильтр?

Если Вы про схему из поста #20, то примерно так, только в расчетах Вы забыли учесть 1 из (1+R2/R1).
А как насчет нагромождения элементов в посте #25?
R_L и C_L в схемах даташита представляют максимальные резистивную и емкостную нагрузки, при которых еще ОУ ведет себя в соответствии с даташитом. Т.е. это не обязательные элементы, а граничные условия, на соответствие которым нужно проверить схему.
Вам уже пришлось поднять питание ОУ по плюсу до 8 В, чтобы получить на его выходе 5 В. Точно также, если Вы захотите получить на выходе 0 В, Вам придется на минус питания ОУ подать -2..-3 В. Это и называется "ОУ не работает от рельса до рельса".
Если (вряд ли, конечно, но вдруг?) озадачитесь расчетом погрешностей, не забудьте про напряжение питания MC14538.

имхо, ОУ здесь нафиг не нужен, т.к. пара плюсов, которые он дает, не перевешивает пяток-десяток минусов всего принятого смехотехнического решения и вряд ли поспособствует улучшению (с выбранным ОУ - точно не ...) точностных характеристик.

Нет, я обошелся без ОУ. и получил нужное напряжение с преобразователя напрямую....

Как зачем???автор жаждет получить U max=5В.При 5 вольтовом питании без усилка получить 5В невозможно.

Легким движением руки на MC14538 делается одновибратор с перезапуском, и при периоде входных импульсов, меньшем длительности импульса одновибратора, на ее выходе при 5-вольтовом питании будут более честные 5 В, чем при использовании даже r2r ОУ.

А если использовать вход установки в 0 или 1 ,не смотрел,что есть у мс,то и движения не надо
Это же несерьёзно.Насколько я помню начало обсуждения то после одновибратора стоял фильтр.Он и не даст выдать заявленные 4 с лишним вольта,а если и позволит-то на малых оборотах будут громадные пульсации.

Пульсации будут по-любому - что с пассивным фильтром, что с активным, - это методическая погрешность, и внимание топикстартера уже не раз пытались обратить на неразумность выбранного метода.
В рамках выбранного метода измерения можно говорить только о компромисcе между амплитудой этих пульсаций и допустимой фазовой задержкой на выходе фильтра. Несложно заметить, что от порядка фильтра здесь мало что зависит. А введение ОУ, имхо, только ухудшит и так-то невыступающие точностные характеристики.

Зря вы так ополчились на этот метод-если обороты не скачут как угорелые-то вполне нормальный метод.
Автор не жаждал измерять ускорение-зачем вспоминать о фазе.От порядка ничего не зависит-вы правы,а от постоянной времени зависит всё.Чем она больше-тем меньше пульсации и тем меньше напруга на выходе фильтра.И тем больше потребность в усилителе

На данный момент, топик стартеру, не предложили никакой другой опции (еще 1 МК - не может быть и речи.)

преобразователь должен быть линейным.....

А он (преобразователь) знает о том,что он должен?И насколько он должен?
Может я не разглядел,но вы не слова не сказали о датчике.Сколько импульсов на один оборот он выдает?
И каков диапазон ваших оборотов?

Я почему не хочу сразу,допустим, топикстартеру, выкладывать нужную схему,сразу
(правда иногда срываешься)
ЧТОБ он подумал маленько,
елки зеленые!(крик души)
Еслиб в нааше время был бы ИНТЕРНЕТ
(извините за Флуд)

ну, (+-150 оборотов) 300-9000rpm. По поводу колличества импульсов, я не уверен, поскольку сигнал снимается не с датчика напрямую, а с выхода на "штатный" тахометр (через бортовой компьютер после суммаций нескольких датчиков) - там при 9000rpm выдает 150 Гц



Пока все еще думаю, но время поджимает. Я честно пока не пришел к лучшему решению, чем это....

Лелик,Только без рук,!

Как трудно жить с ........ .

Вам же все уже разжевали

А я уже собрал устройство, которое соответствует моим требованиям (ну, в лабораторий на стенде - после установки к МК будет ясно: работает или нет) Сделано оно без ОУ, пересчитал Rх, Cx - остался тот же. Так же, я поднял питание до 8в
Всем спасибо за помощь, и конструктивную критику.

Hucker
Если вы дружите спрогрмированием МК, как вам уже советовали,
сделайте частотомер цифровой
и
соответствующие действия дальше.

Да не ополчался я на сам метод - он очень даже ничего, когда на выход фильтра привешивается (задемпфированный) микроамперметр.
Но здесь выход фильтра смотрит в АЦП контроллера. Мы можем, конечно, попробовать погадать, что там наваял неведомый автор. (может он там такую адаптивную фильтрацию замутил, что обсуждаемые фильтры будут только мешать)

Судя по формулировке вопроса, топикстартер будет бороться с проблемами по мере их возникновения.
Я по этой формулировке пока могу только предположить, что у него под рукой есть ДВС, выдающий 9000 об/мин.
А касательно задачи в целом - нас просят поассистировать при удалении гландов необычным способом.

(Оффтопик: Ну, нет у меня гармошки! Нету!)
Я же уже говорил, 2й МК - не вариант (ну, если только, этот вариант не будет работать, так, как надо, тогда можно подумать над 2 МК...)
Я вариант с 2 МК, почти сразу отмел как план "д"...

Tогда взял бы какую-нибудь МС,типа МС331,и ....
Хотя в споре рождается истина.

Речь не о втором МК, а о первом. Измерить частоту контроллером проще и, скорее всего, точнее, чем выполнить АЦ-преобразование (тем более с такими предухищрениями).
Сорцы имеющейся программы для контроллера доступны?

Да, но они дома, я думаю, что смогу выложить либо сегодня поздно ночью, либо завтра...

Что вы изменили, если не секрет.