Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Измерение амплитуды переменного напряжения
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
volkdown
Здравствуйте, столкнулся с такой проблемой, разрабатываю измеритель временных интервалов, и для высокой точности измерения порядка 0,1 нС, мне нужно измерять ПЕРЕМЕННОЕ напряжение с точностью микро вольт. Может быть знаете каким образом можно построить схему, чтобы мерить с такой точностью напряжения? Задача достаточно серьезная, потому что если говорить о шумах то они начинаются уже с милливольт и стандартные аналоговые-цифровые способы измерения ампплитуды, а именно, поставить пиковый детектор, получить постоянку а потом, получить значение, путем преобрпазования АЦП с высокой разрядностью, не подходят, т.к. пиковые детекторы да и любые другие детекторы дают погрешность в 3 знаке, погрешность нуля и т.п. Также и стандартным цифровым способом не получится, преобразовывая выборки переменного напряжения в код, потому что таких высокоскоростных АЦП не существует, а разрядность нужна 24, для поставленной точности. Амплитуда напряжения, которое нужно мерить лежит в пределах от 3-3,5В. а частота 8300 кГц. Если кто нить знает, как это можно реализовать или имеет схемы для таких измерений буду очень признателен. Чтобы в меня явно не кидали камни)) скажу что такие вольтметры есть, значит я не прошу ничего сверхъестественного, например следующий, при этом их погрешность очень низкая, меньше 1%:
АВМ-4561.
Ну и еще пару можно увидеть здесь http://www.svitel.com.ua/index.php?menu=eq...firma=elkos.dat
V_G
Камень № 1:
Измерить 3 В с точностью 3 мкВ, это 0,0001%. А несверхъестественный прибор имеет точность меньше 1%, но не на столько же?
Исходных данных тоже немного, помимо амплитуды и частоты желательно знать ширину спектра измеряемого сигнала
volkdown
Цитата(V_G @ Apr 23 2010, 17:28) *
Камень № 1:
Измерить 3 В с точностью 3 мкВ, это 0,0001%. А несверхъестественный прибор имеет точность меньше 1%, но не на столько же?
Исходных данных тоже немного, помимо амплитуды и частоты желательно знать ширину спектра измеряемого сигнала

А ну да....забыл уточнить про спектр, собираюсь мерить амплитуду квази гармоничесих колебаний, тоесть должна быть сиусоида но из за того что отфильтровать идеально не получится, то, получим, медленнно меняющиеся колебание по амплитуде и по частоте, чтобы стало понятнее, фильтровать буду гармонику из переодической импульсной последовательности, поэтому тут уже хочется применить цифровую обработку сигналов....но опять наталкиваемся на скорость АЦП. Че то про ваше замечание я не очень понял....тоесть ошибка при измерении 3 В будет - 300 мкВ?
V_G
А я не понял вашего недоумения. 1% от 3 В составляет 30 мВ, микровольтами тут и не пахнет.
Про спектр я спрашивал потому, что если не хватает быстродействия АЦП, можно применить субдискретизацию, поставив перед медленным АЦП (на 24 разряда) быстрое внешнее устройство выборки-хранения. Ну, и аналоговый полосовой фильтр, понятно. Только со стабильностью усиления и неравномерностью ЧХ в полосе пропускания будут проблемы, если вам все-таки микровольты нужны, а не милливольты
Herz
Цитата(volkdown @ Apr 23 2010, 11:39) *
Здравствуйте, столкнулся с такой проблемой, разрабатываю измеритель временных интервалов, и для высокой точности измерения порядка 0,1 нС, мне нужно измерять ПЕРЕМЕННОЕ напряжение с точностью микро вольт. Задача достаточно серьезная, ....
Чтобы в меня явно не кидали камни))

Интересная закономерность. Почему-то самые серьёзные задачи встают именно перед новичками. Настолько серьёзные, что даже элементной базы для их решения ещё не существует. biggrin.gif
Цитата
потому что таких высокоскоростных АЦП не существует, а разрядность нужна 24, для поставленной точности.

Хорошо хоть, не 32. А почему бы Вам не разрабатывать заодно и измеритель температуры с точностью в микроградус?
Цитата
Может быть знаете каким образом можно построить схему, чтобы мерить с такой точностью напряжения?


А книжки по измерениям читать не пробовали?
Извините, но пока то, что Вы делаете, разработкой называть рано.
Tanya
Цитата(Herz @ Apr 23 2010, 16:32) *
А почему бы Вам не мерить заодно и температуру с точностью в микроградус?

А что, Вам нужно?
Нет?
А что Вам нужно?
Herz
Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 15:35) *
А что, Вам нужно?
Нет?
А что Вам нужно?

Нужно. Наверное, и не только мне.
Tanya
Цитата(Herz @ Apr 23 2010, 16:41) *
Нужно. Наверное, и не только мне.

Пишите письма...
Евгений Германович
Цитата(volkdown @ Apr 23 2010, 11:39) *
Здравствуйте, столкнулся с такой проблемой, разрабатываю измеритель временных интервалов, и для высокой точности измерения порядка 0,1 нС, мне нужно измерять ПЕРЕМЕННОЕ напряжение с точностью микро вольт. Может быть знаете каким образом можно

А может Вам не надо измерять? Подумайте хорошенько. Частотометрия до Вас обходилась без подобных проблем.
Может объясните зачем Вам это надо. Очень интересно. Исключительно с целью расширения кругозора.
Microwatt
Явно эмбеддер задачу ставил.
Милливольты и менее измеряют. Есть селективные вольтметры. Но 24 разряда АЦП - явно эмбеддерские шутки.
Вы на 10 разрядов вольтметр сначала осильте.
Designer56
Цитата(Microwatt @ Apr 25 2010, 23:15) *
Явно эмбеддер задачу ставил.

Ага, похоже, опять эта инфлюенца....
Цитата
А ну да....забыл уточнить про спектр, собираюсь мерить амплитуду квази гармоничесих колебаний, тоесть должна быть сиусоида но из за того что отфильтровать идеально не получится, то, получим, медленнно меняющиеся колебание по амплитуде и по частоте, чтобы стало понятнее, фильтровать буду гармонику из переодической импульсной последовательности, поэтому тут уже хочется применить цифровую обработку сигналов....но опять наталкиваемся на скорость АЦП. Че то про ваше замечание я не очень понял....тоесть ошибка при измерении 3 В будет - 300 мкВ?
gridinp
Цитата(volkdown @ Apr 23 2010, 12:24) *
Также и стандартным цифровым способом не получится, преобразовывая выборки переменного напряжения в код, потому что таких высокоскоростных АЦП не существует, а разрядность нужна 24, для поставленной точности. Амплитуда напряжения, которое нужно мерить лежит в пределах от 3-3,5В. а частота 8300 кГц.

А почему высокоскоростное АЦП необходимо? Из-за точности 0.1 нС, но точность зависеть будет от опорного генератора, а не от скорости. Я думаю вот, что можно попробовать взять ADS1274, запитать его от хорошего OCXO и цифровым полосовым фильтром (порядка так 300) сузить полосу до единиц-десятков герц и будут, Вам микровольты. Да и оцифровывать надо на максимально высокой частоте, чтобы тепловой и прочий шум "размазался" по спектру максимально.
Smoky
Как метролог могу сказать что в стандартных микровольтметрах используются термоэлектропреобразователи типа ТВБ.
Alexashka
а может усилить для начала? glare.gif
Евгений Германович
Цитата(дымок @ May 10 2010, 17:17) *
Как метролог могу сказать что в стандартных микровольтметрах используются термоэлектропреобразователи типа ТВБ.

и в В3-49, В3-63 ? Откуда такая категоричность? А если вольтметру не надо истинное СКЗ тогда зачем термопреобразователь?

Цитата(Alexashka @ May 10 2010, 23:10) *
а может усилить для начала? glare.gif

Там напруга 3в. Накой усилитель Вам понадобился?
Smoky
Евгений Германович, я просто подсказал человеку одно из возможных направлений. А В3-49 милливольтметр.
Евгений Германович
Цитата(дымок @ May 12 2010, 20:35) *
Евгений Германович, я просто подсказал человеку одно из возможных направлений. А В3-49 милливольтметр.

Я разве против Ваших подсказок? На то он и форум. А В3-49 не милливольтметр. Он 100В может измерять.
Designer56
Кстати, калибраторы, например, Н4-7 воспроизводит переменное напряжение от 0,1 мкВ с очень приличной точностью в диапазоне от 0,1 Гц до 1МГц. И постоянное ещё лучше. Без термоэлектрических преобразователей.
Tanya
Цитата(Designer56 @ May 13 2010, 16:33) *
Кстати, калибраторы, например, Н4-7 воспроизводит переменное напряжение от 0,1 мкВ с очень приличной точностью в диапазоне от 0,1 Гц до 1МГц. И постоянное ещё лучше. Без термоэлектрических преобразователей.

Посмотрите на нижегородский "КВАРЦ". Там до 50 МГц(точно не помню) с этими самыми преобразователями.
Designer56
Для высоких частот- да, измерение мощности становится едва ли не единственным методом. Кстати, и для низких, как ни странно, самые точные эталоны переменного тока, которые мне попадались, тоже меряют переменный ток по определению.
messenger
Цитата(Designer56 @ May 13 2010, 16:33) *
Кстати, калибраторы, например, Н4-7 воспроизводит переменное напряжение от 0,1 мкВ с очень приличной точностью в диапазоне от 0,1 Гц до 1МГц. И постоянное ещё лучше. Без термоэлектрических преобразователей.

немного путаете.
0.1 мкВ это единица младшего разряда.

Данная задача не решаема. Или неправильно сформулирована.
В3-69 и его копии "Кварца" такую точность не дадут.

У вас нагрузка 50 ом?
Designer56
Цитата(messenger @ May 17 2010, 01:23) *
немного путаете.
0.1 мкВ это единица младшего разряда.

Данная задача не решаема. Или неправильно сформулирована.
В3-69 и его копии "Кварца" такую точность не дадут.

У вас нагрузка 50 ом?

О погрешностях воспроизведения (измерения) пока речь не шла. Автор туманно обрисовал свою задачу.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.