RLC-2, идеи по улучшению прибора

FR1: По приведенной Вами формуле не могу я понять зависимость. Странная она какая-то. Сколько будет отсчетов видно, а зависимость не понимаю.

А если ее преобразовать, то получится:

Vin=(OUTPUTCOUNT*Vref)/10000
теперь подсталяем OUTPUTCOUN для полной шкалы 20 000:
Vin=(20000*Vref)/10000 = 2Vref.
Vin=2Vref (для полной шкалы).
--
В TC500 максимальное число отсчетов не 20 000, а 65 536. Так что надо переписывать прошивку. Сможете?

FR1: Да, а TC500 думается мне избавлен от такой проблемы.

Я думаю, что принцип работы TC500 такой же, это тоже АЦП двойного интегрирования (Dual Slope).

АК: Я думаю, что принцип работы TC500 такой же.

АК: Так что надо переписывать прошивку. Сможете?

Учиться никогда не поздно, какие-то знания по программированию есть, может и хватит способностей.
В любом случае это будет по крайне мере интересно, мне.

FR1: В любом случае это будет по крайне мере интересно, мне.

m-blik: FR1, если это интересно, может за компанию и графический дисплей прикрутите от SONY PSP, вместо кислого, двустрочного.

"Я не волшебник, я всего лишь учусь"

А вообще, в голове вращаются такие идеи:
Применение ИУ во входных цепях. В принципе, схема проверена работает не хуже оригинала.
Образцовый синус 0,3В и 1,0В. (1,0В даст возможность улучшить измерения малых значений)
Так как планируется синус 1,0В придется повышать напряжение питания до +-8В минимум.
Применение АЦП TC500. Вход +-4В Возможность манипулировать скоростью и разрядностью преобразования. 16 бит (возможно 17 бит). Хорошее подавление помехи 50 Гц.Питание +-8 вольт.
Применение двухполупериодного СД, а для этого попытаться применить полностью диф-ый ОУ NE5592 (есть в наличии) или другой.
Все пляски с термостабильностью прибора планируется компенсировать програмно с помощью цифрового датчика температуры.Возможно будет некоторая зависимость, которую можно будет вычислить или занести в таблицу.
Поменять контроллер. Имеется в наличии PIC18F2550
Поменять дисплей на 4-х строчный, а дальше как пойдет.

Хочется поменять узел формирования синуса, но тут мне очень нужна консультация, так что будем искать информацию.
Применить: счетчик - ROM - ЦАП в наличии 8-ми битный mp7524 или все таки DDS какой нибудь. А тут уже можно будет попробовать замахнуться на частоту измерения 100 кГц. DDS сейчас уже не так дорого стоят, только пока не разбирался можно ли синхронизировать DDS с СД как нибудь.

Зачем? Спросите Вы? Для лучшего понимания - я же всего лишь любитель.

FR1: Поменять дисплей на 4-х строчный, а дальше как пойдет.

FR1: Поменять контроллер. Имеется в наличии PIC18F2550

m-blik: Лучше взять STM, чтобы сократить время обработки, на которую жаловался АК.

В RLC-2 время обработки зависит от АЦП, как я понимаю, просто замена контроллера не поможет. А TC500 дает некоторую "гибкость" в этом плане.

Быстродействие встроенного в STM АЦП таково, что можно статистически обрабатывать более 1000 измерений, и всё равно это будет значительно быстрее, чем RLC-2. Такая статистика уменьшит влияние помех (АЦП двойного интегрирования к ним менее чувствительны) и позволит сделать полноценный 5-разрядный прибор. Плюс - ещё это выигрыш по деньгам. Минус -писать программы под STM сложнее.
Синус размахом в 1 вольт можно получить без повышения напряжения питания, простым увеличением коэффициента усиления выходного ОУ, который после фильтров. 1В способен открыть защитные диоды, так что придётся применить последовательные цепочки из них.
DDS - хорошая вещь, и давала бы новые возможности, но есть и минусы - дороговато, сложновато и несколько избыточно. Хороша идея для комбинированного прибора, в котором DDS будет использована не только как тест-генератор для RLC, но и как обычный генератор и часть измерителя АЧХ.

FR1: АК: Величина максимального входного напряжения зависит от величины опорного напряжения и равняется удвоенному опорному.
А вот мне интересно, это следствие или причина. Так как в похожем АЦП (TC500) величина Vref вычисляется несколько по другому, хотя и совпадает по значению.

Дело в том, что максимальное число отсчётов микросхемы (и значение цифровой индикации) 19999 или, проще говоря 20000.
Такое же значение имеет и максимальное время деинтегрирования - 20000.
Попутно следует отметить, что максимальное время интегрирования равно 10000 отсчётов.
А входное напряжение таких АЦП равно произведению величины опорного напряжения на отношение времён деинтегрирования и интегрирования. То есть, отношение времён равно 20000/10000=2.
Так как значение входного напряжения должно совпадать с числом отсчётов (индикацией) микросхемы, то получается формула:
20000=Uref*20000/10000=Uref*2.
Вот и выходит, что как не крутись, а менять можно только опорное напряжение, да и то в 10-и кратной зависимости от числа отсчётов. Иначе вычислять входное напряжение придётся с помощью калькулятора...

А вот в АЦП TC500 времена интегрирования и деинтегрироания не фиксированы, а определяются пользовталем. Ограничена только разрешающая способность на уровне 16 или 17 бит, то есть 65536 или 131072 отсчётов соотвертсвенно.
Это даёт большую гибкость при построении АЦП, так как при любых входном и опорном напряжениях можно найти такую комбинацию времён интегрирования и деинтегрировния, что число отсчётов (индикация значений) будет прямо соответствовать измеряемому напряжению.

FR1: Точность компаратора фиксирована и не важно с какой высоты падает напряжение на конденсаторе, около нуля все зависит от точности компаратора.

Важно, потому что у компаратора есть задержка срабатывания.
В даташите на TC500 есть рисунки, объяснящие как влияет "высота падения напряжения" на точность его отрабатывания.

АК: Еще немного напишу для понимания работы АЦП двойного интегрирования, а то чувствую, что и DWD не очень понимает.

Я не могу понять, почему выбрано такое маленькое входное напряжение АЦП?..
Скажем, GO писал:
"...для 0.27мкФ ток 10.8мкА, Rint=100кОм...>
У меня как раз такой случай - конденсатор 0,27мкФ и резистор на 100КОм.
Получается, что входное напряжение АЦП равно 10,8мкА*100КОм=1080мВ=1В. При возможных 4В.

Отношение сигнал/шум при этом получается не плохое - порядка 100дБ, но динамический диапазон меньше, чем мог бы быть.
Скажем, при входном напряжении 1В и шкале 20000 получается минимальный шаг 1В/20000=50мкВ. А если было входное 4В, то минимальный шаг был бы 4В/20000=200мкВ. Глядишь - больше значащих цифр было бы на индикаторе при измерениях и они меньше бы прыгали.

Тетраэдр: но есть и минусы - дороговато, сложновато и несколько избыточно

Это в другую тему, где "делают" RLC-3.
А здесь обсуждаем методы улучшения RLC-2, что подразумевает незначительные изменения в схеме.