Здравствуйте)!

Мне нужно собрать синхронный детектор для вибромагнитометра. Прочитал теорию) просмотрел некоторые статьи, схемы. есть несколько решений
1 Аналоговый ключ
2 Аналоговый умножитель
3 выпрямитель
4 PLL
6 Готовые решение на ИС - AD8302 (дороговато)
5 может и еще есть но я не знаю

Что выбрать фиг знает
опыта нет совсем в этом деле..
Посоветуйте какую нибудь рабочую схемку (частота ~70Гц, сигнал ~1мВ)

P. S. а лучше несколько схемок

Усилить, несложным фильтром отрезать высокочастотный шум и сразу на АЦП. Разрядность и частота преобразования смотря по динамическому диапазону сигнала и требованиям к точности результата.
Всё остальное уже программно.

AD8302 - это СВЧ. Для ваших задач как козе баян.
Обработку 70 Гц потянет практически любой микроконтроллер.
1 мв ещё ни о чем не говорит, его можно усилить. Нужно ещё знать динамический диапазон и требвания по шумам. АЦП тоже практически любой, хоть встроенный, если динамический диапазон узкий, или допустимо на входе поставить PGA и подбирать усиление. Широкий динамический диапазон и непрерывные измерения могут потребовать трюкачества. Мне термин "вибромагнетометр" не говорит ни о чем, поэтому предполагать не могу ничего.

Вы научный работник? В таких случаях лучше обращаться к профессиональным инженерам. Если студент, то нужно учить цифровую обработку сигналов.

Делайте по собственному вкусу - к чему душа больше лежит. Вы сами механику делаете или модифицируете готовую?
Какой у Вас датчик скорости? Какова стабильность амплитуды?
По поводу сигнала... Всегда хочется больше - в данном случае - меньше...



Образец помещается в магнитное поле и дергается (вибрирует). Система катушек слушает производную потока.
Иногда наоборот - двигаются катушки. Держатель тоже дает сигнал, поэтому важно поддерживать стабильные колебания или правильно учитывать нестабильность. Приходится вычитать два больших сигнала - тут основная проблема.


Вы ошибаетесь... Всегда сначала все делают научные сотрудники, а потом только приборостроительные фирмы подтягиваются.
Придумал это все ученый по имени Фонер.
В настоящее время уже давно можно купить все готовое. У автора, очевидно, нет денег. Таких.

Не понял. Пусть образец дергается - с катушек один сигнал. А второй большой откуда? Или вторые опорные катушки без образца и разность? Какое же там отношение разности к сигналу с катушек получается?



Вы только подтвердили, что я не ошибаюсь. У ученого нет денег на оборудование, которое обычно разрабатывают инженеры. Достаточной инженерной подготовки в требуемой области тоже нет. Поэтому он сделает оборудование сам? Думаете, из этой затеи будет когда-нибудь научный результат, в виде интересных кому-то, кроме автора, научных статей? IMHO не будет. Все силы уйдут на повторение установки. А инженерный результат в виде конкурентоспособного оборудования может быть будет?

Не думаю, что в настоящее время всё ещё возможна экспериментальная наука "без денег".

Не поняли. По моей вине. Сигнал пустого держателя измеряется отдельно - до или после, а потом вычитается. Поэтому нужно точно их измерять.


По поводу интереса к статьям не будем фантазировать.
Не всегда стандартный магнетометр подходит. Вот, например, люди комбинируют магнетометр с химическим реактором. Маленьким таким. Такое только самодельное может быть.
http://www.chem.msu.su/rus/events/innov-pr...-ex-2009/28.pdf

И тем не менее, какое типичное отношение разности к сигналу с катушки? 20 дБ или 120?

В таком случае нужно ставить сигма-дельта АЦП на много разрядов. Нужно будет только учесть фазовый сдвиг из-за задержек в нём, впрочем, большая точность фазы тут не нужна. Плюс, критически важен режекторный фильтр 50 Гц, который при осреднении по правильному числу периодов появится автоматически.



Самодельное, но разработанное грамотными инженерами.
Научная и инженерная деятельность - она разная, хоть местами пересекается в требуемом образовании.

Типичное может быть только в установке для контроля стандартных образцов...
Хочется всегда самого-самого. Поэтому контроль амплитуды (температуры, дрейфов и пр...) стоит на первом месте.


Авторы ссылки - химики, а не инженеры какие-то. Инженеры не знают, что нужно химикам.

Хорошие инженеры должны понимать, что нужно заказчику.

Рекомендую автору обратить внимание на программные синхронный детектор на базе аудиокарт высокого класса. Типа E-MU 0404 E-MU 1616. Динамический диапазон под 120 дб. Немного писанины- рисования в labview. Самое трудное- заставить понимать labview 24 битный аудиопоток. Спаять надо только свой предусилитель- согласователь сигнала.

я учусь в магистратуре.

Tanay

Проектировал установку мой научный руководитель, давно очень, мне надо ее доработать и усовершенствовать метод сбора информации(он пользовался осциллографом ручкой и бумагой)

Не понимаю по какой датчик вы говорите

к стабильности не привязываемся.. в конструкции есть катушка ка которой наводится ЭДС от постоянного магнита которой закреплен на вибрирующем штоке. этот сигнал и является опорным.


Oldring, я считаю что методы разрабатывают научные сотрудники а инженеры помогают или дорабатывают когда им дается нужная информация..
а вот с финансированием беда. поэтому надо собрать подешевле.

Спасибо за советы! лично я за микроконтроллеры и накатать программу для него, но научник предпочитает аналоговую электронику (надо сделать как можно больше на аналоговой а потом только оцифровать). И он мне сказал сваять синхронный детектор простенький без фазовращателя.. мои предложения про обработку контролером он и слушать не станет.

а есть предложение по конкретной рабочей схеме? (у меня есть парочка, но некоторый очень старые хочется что нибудь новенькое да я не знаю рабочие ли они)

Этот Ваш опорный сигнал и пропорционален скорости, хотя Вы и пишите, что не понимаете, о чем речь. Еще бывают конденсаторного типа. Вот на него и придется поделить потом. На этот сигнал.

У него ещё и психология другая. Что, кстати, полностью подтверждается репликами топикстартера. Его научный руководитель, похоже, больше соли съел и поэтому более консервативен.
Впрочем, научная (если это не чистая теоретическая) и конструкторская деятельность во многом и сильно пересекаются. Жаль только, что ученые часто не желают слышать, что от них нужно.

 Вы забыли две главные вещи:
1. Привести характеристики датчика, а также конструкции измерителя;
2. Привести параметры системы (прежде всего, в смысле общей схемы измерений, требуемой точности и стабильности показаний, а также условий её применения), которые от Вас требуют. 

 Зачем тогда этот словесный спам?
Пора включать ассенизацию...
Таня, ау. 

 А к чему, например, она лежит больше у Вас?
Прошу не стесняться - здесь почти все свои.

 Правда?

 
И зачем только страна тратила деньги на некоторых, - просто жудь берёт...

Простого контроллера нехватит, нужен DSP, или ARM с натяжкой. Все таки для перемножения сигнала на две табличные синусоиды при 24 битах оцифровки и еще немного накопления и тригонометрии AVRa нехватит.
По поводу аналоговой детекции- оправданно только для ВЧ Lock-in-ов с частотой модуляции выше нескольких мегагерц (или десятков мегагерц, и то не факт). Сейчас все происходит в цифре. Но с другой стороны, полная софтовая демодуляция при наличиии 24 битного оцифровщика с частотй семплирования 96 или 192 кгц дает гибкость обработки сигнала, которая на SRS SR830 или signalrecovery 7265 недостижима. Конечно 7270 или 7124 более гибкие, но бюджет может треснуть не только у вас. http://www.signalrecovery.com/LockInIndex.htm
ЗЫ в аналоговом синхроннике нужна нечувствительность (селективность) к гармоникам модулирующего сигнала или можно все валить в кучу? Потому что блок-схема проста- куча аналоговых ключей и интегратор с соответсвующей постоянной времени. Ну и пара триггеров на управление ключами или CPLD в многофазном детекторе. Плюс генератор опорной частоты с ФАПЧ от модулирующего сигнала.

Сработало....

Угу.
Понеслось, похоже... 

Tanya
Понял про какой датчик и о какой скорости идет речь.
а зачем делить? что бы знак узнать?
если да то лучше умножать.. (вроде)



дело в том что мне и надо сделать то что будет измерять.. я планирую для начало использовать готовый блок ацп LCard E24 после отладки системы микроконтроллер arm7 LPC2000 + ацп

насчет точности затрудняюсь ответить
от меня требуют что бы он хоть что нибудь снимал. образец дали с хорошим сигналом.



1
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ключ наверно 561кт ОУ LM385 - может что лучше предложите?

2
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


это для формирование меандра из синуса.. не скажите какой компаратор взять? или любой лишь бы по питанию походил?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


схема фильтра нижних частот второго порядка с положительным коэффициентом передачи.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

сюда тоже LM385 ?

мм. а что сработало?

Там частота полезного сигнала 70 Гц. При частоте оцифровки порядка килогерца сделать можно очень много даже на AVR, не говоря про ARM.



Следующий!

Ну если хочется обязательно аналоговый, то во времена оно делали на сдвоенном умножающем ЦАПе AD7528. Сигнал подавали не так как на рисунке, а с трансформатора одновременно на верхний и нижний ЦАП в противофазе. Средняя точка трансформатора была опорой.
Два ЦАПа в одном корпусе позволяли компенсировать температурные и временные разбалансы и инжекцию заряда в ключах.
Таблица синусов в 573рф2. Тактовый генератор на ФАПЧ на частоту 256 раз большую чем опора. Теория- в патенте US4611177

Да хоть на покойных интеловских MCU51 через любые АЦП! Хотите экзотики - покувыркайтесь со схемой на ОУ типа:
"Детектор+пиковый детектор=компаратор>одновибратор+синхронное аналоговое ЗУ на ОУ и т.д....(короче-АЦТОЙ! )