Свежие обсуждения
Измерения

Одновременный LC метр на звуковой карте

1 8 15

DVK: В системе уравнений Михалыча
Ну да... Чёт я не досмотрел... Ладно я пас, т.к. спрашивать откуда там и зачем квадраты нет ни какого желания, как по мне то подобные задачи решаются простым классическим методом...

 

Link: как по мне то подобные задачи решаются простым классическим методом..
А Вы не могли бы изложить эти самые простые классические методы, вкратце - как измерять, затем как именно получить значения паразитных параметров? Я так понимаю если заменять индуктивности и емкости трехэлементными схемами замещения становится возможным получить кроме точных значений основного параметра еще и вещи вроде собственной резонансной частоты ? Итак, у нас есть скажем три измерения импеданса одного и того же элемента на трех разных частотах, как производить расчет?

 

Михалыч А: а у меня две звуковых карты и обе при записи звук амплитудно (частотнозависимо) модулируют.

не все современные звуковые карты работают физически на установленной в программе частое.
не редко происходит программная обработка(интерполяция) на нужную частоту. т.е. при установке вами 44,1кгц(например) чип может реально работать на 48кгц - отсюда возможно "модуляция"

 

Neekeetos: А Вы не могли бы изложить эти самые простые классические методы, вкратце - как измерять, затем как именно получить значения паразитных параметров?

Это я для изысканий Михалыча писал, и подразумевал классический пиковый детектор (программно реализовать) и сделать схему усилителей на ОУ и преобразователя ток напряжение... ну в общем как в Е7-22 т.к. как я помню Михалычь БПФ мучает... для вашего же метода я так понимаю такая классика не подходит...

Neekeetos: Я так понимаю если заменять индуктивности и емкости трехэлементными схемами замещения становится возможным получить кроме точных значений основного параметра еще и вещи вроде собственной резонансной частоты ?

Ну да... Вот у меня и чешется в одном месте, хочу заиметь такой приборчик, только мои навыки в МК да и наличие Е7-22, останавливают меня к разработке такого прибора…

Neekeetos: Итак, у нас есть скажем три измерения импеданса одного и того же элемента на трех разных частотах, как производить расчет?

Блин… заставили таки меня вспоминать комплексные числа…
Я было начал из трёх формул выводить так на середине бросил…
Если принять то что сопротивление потерь активное и частотно независимое, что в полнее справедливо при малом изменении частоты и качественном реактивном элементе, то достаточно и два уравнения. Активное сопротивление в таком случае это всего лишь реальная часть импеданса.
Я вывел формулу индуктивности из системы двух уравнений, методом подстановки, формула получилась довольно красивая, но не совсем практичная для МК, в формуле импеданс комплексный, и я так и не понял почему индуктивность получилась комплексная, в общем надо думать над упрощением формулы, а мне лень просто так напрягать мозги, т.к. давно не работал с комплексными числами… В общем если вы действительно заинтересованы в применении предложенного мною метода в своей программе, то я попробую упростить формулы и допишу формулу нахождения ёмкости…

 

А вот как раз при уходе от комплексности и появляются квадраты с квадратнымы корнями в уравнениях.

 

Арс: А вот как раз при уходе от комплексности и появляются квадраты с квадратнымы корнями в уравнениях.
Это когда вы находите модуль комплексного числа тогда и будет квадрат с корнем, а в моём случае хорошо присмотритесь к результату... индуктивность это реальная часть комплексного числа т.е. не нужно находить модуль. Хотя я так понимаю мнимой части в результате не должно быть вообще, или я где то ошибку сделал или я чего то недопонимаю...

 

Достался мне по наследству узкодиапазонный, ламповый LC метр. Два генератора внутри (один кварцованный на 221КГц ) и световая и наушниковая индикация биений. До сотни микроГенри и тысячи пикоФарад измеряет.
И стал я просто в параллель контуру некварцованного генератора подключать измеренные предварительно на звуковом метре импульсные трансформаторы.
Если индуктивность обмотки десятки тысяч микроГенри и больше, а емкость обмотки больше десяти пикоФарад, то генератор показывает, что ему в параллель конденсатор подключили. И величина этого конденсатора совпадает с величиной, измеренной на звуковом метре, с ошибкой в пределах одной пикоФарады.
Если индуктивность от 0.01 до 0.005 Генри, а емкость меньше десяти пикоФарад, то это область резонанса и генератор почти не реагирует на подключенную индуктивность.
Если индуктивность меньше 0.005 Генри и емкость меньше 10 пикоФарад, то генератор реагирует увеличением частоты - то есть, такая индуктивность и есть для него индуктивность.
Отсюда мораль, в железном LC метре должна быть одна сверхзвуковая частота, несколько сотен КГц и тогда прямо будет измеряться емкость обмотки до известного предела.
А моём метре мне представляется один выход для расширения диапазона. Нужно к индуктивности параллельно припаивать точно измеренный конденсатор в десять пикоФарад, чтобы результат получался = 10 + маленькая емкость обмотки.

 

Михалыч А: Отсюда мораль, в железном LC метре должна быть одна сверхзвуковая частота, несколько сотен КГц и тогда прямо будет измеряться емкость обмотки до известного предела
Так эта емкость вычисляется решением системы уравнений для схемы замещения из трех элементов, просто надо измерить трансформатор на нескольких частотах , не обязательно больших.

 

Увы, не получается расширить диапазон измерения емкости обмотки путём припаивания ей в параллель дополнительной емкости. Хоть с доп. емкостью, хоть без, емкость обмотки получается около 3.0 пикоФарад. А с такой емкостью не получается резонансная частота 221КГц. По резонансу емкость должна быть 34.3 пикоФарад, что более похоже на правду.
Приделаю я, наверное, к отцовскому LC метру шести разрядный частотомер-панельку и буду им пользоваться при потребности, как куметром. Плавный генератор (хоть и нестабильный) почти до мегагерца в нем есть, кварцованный сигнал есть. Индикатора резонанса только нет, высокочастотный пиковый детектор с маленькой входной емкостью и высоким сопротивлением. Приставку к цифровому тестеру надо сделать.
Временно переключаюсь на железо. У меня все импульсные трансформаторы раскачки попадают (по емкости обмотки ) в "бредовую" зону решения системы уравнений. Надо как-то получить адекватный способ измерения в этом диапазоне.

 

http://kilobyte.com.ua/~mehalycha/Programs/Kymetr.jpg
Заработал первый мой слегка окультуренный куметр.
Частотный диапазон 20000Гц - 91000Гц.
Частотомер вроде может измерять до 999999Гц, проверял только по 3,5 разрядному частотомеру, встроенному в буржуйский UT70А, у которого на данных частотах ошибка в 100Гц заложена. Но выше сотен герц одинаковые показания получаются.
Переменный конденсатор - две секции по 500pF.
Генератор на мосте Вина, синусоиду даёт без всяких фильтров, стабильность не дает. Но в точке резонанса у меня нет никакой возможности отличить две частоты с разницей в один Гц. С разницей в десять Гц можно разницу увидеть, но только под микроскопом. Одна забота - точно нужно переменную емкость измерять.
Одновременный LCметр даёт заниженныё (по сравнению с куметром) результаты емкости обмотки и завышенные результаты индуктивности обмотки (из-за влияния емкости). С уменьшением индуктивности LCметр "заваливает" емкость обмотки до ноля и дальше начинает отрицательную емкость выдавать. Куметр такой хернёй не страдает, он только доходит до 3000 микроГенри и останавливается, частоты дальше не хватает.
В результате я получил, что хотел, только железным путём. Как заставить LCmetr на звуковых частотах одинаково с куметром работать - пока понятия не имею. Буду доделывать LCmetr медленно и в свободное время.
Частотомеры теперь могу штамповать...