Свежие обсуждения
Измерения

LC-метр из звуковой карты

1 36 68

Я фразеологически неправильно написал.
Если в соленоид ввести сердечник - индуктивность измениться.
Если к соленоиду припаять параллельно емкость - измеренная индуктивность измениться. Проверено всеми, кому не лень.
А почему оффтоп? Какой ещё измеритель LC имеет в распоряжении такую кучу мозгов, как ПК.
И мне только и приходится использовать индуктивности с сердечниками.

 

Индуктивность и "измеренная индуктивность" - вещи разные. "Измеренная индуктивность" является величиной, зависящей от метода измерений, который предполагает определённую модель исследуемого элемента. Например, можно измерять индуктивность, меряя модуль импеданса без учёта фазы. И эта "измеренная индуктивность" будет равна индуктивности только в том случае, когда активным сопротивлением можно пренебречь. Если сопротивление велико - то эта простая модель не работает. В этом случае помогает амплитудно-фазовый метод, позволяющий отделять активную и реактивныю части и приписывая реактивную часть к "измеренной индуктивности" можно получить неплохое совпадение с реальностью. И это логично, так как если мы хотим получить 2 неизвестных независимых параметра, то нужно на входе иметь как минимум 2 измеренных и тоже независимых. Это более сложная модель, но всё ли она описывает?

Теперь добавим ёмкость. Кстати, можно добавить её не только впараллель, но и в послед. Теперь даже одночастотный амплитудно-фазовый метод не работает, так как из 2-х измеряемых величин (амплитуда, фаза) - 3 неизвестные (L,R,C) никак не получишь. Он будет приписывать ёмкости индуктивность или наоборот. Значит нужно ещё где-то достать измеряемых величин, например сдвинуться по частоте, чтобы получить ещё как минимум пару измерений. Тогда можно будет пользоваться и более сложной LCR-ной моделью. Кстати, R может быть 2 штуки - активное сопротивление соленоида (кстати зависит от частоты из-за скин эффекта) и утечки конденсатора. В-общем, чем сложнее модель, тем больше измерений требуется, но зато тем точнее она описывает реальность.

 

Кому эта тема интересна, можете посмотреть ссылки:
http://forum.sibnet.ru/index.php?showtopic=1086673&st=100
http://forum.sibnet.ru/index.php?showtopic=1304295
http://forum.sibnet.ru/index.php?showtopic=1086673&st=60

 

asmvvv1: Кому эта тема интересна, можете посмотреть ссылки:

asmvvv1, и добро пожаловать на форум.

Одно мне непонятно -- зачем к компьютеру присобачивать что-то посложнее схемы на одном резисторе, коей вполне достаточно для радиолюбительской практики (точности 1%, распознавания 0,001 ом и т.п.)?

Если что-то посложнее, да еще с использованием мк -- тогда имеет смысл делать автономный прибор. Тема данного топика (как я понимаю) -- максимальная простота.

 

IDiod: Тема данного топика (как я понимаю) -- максимальная простота

Дык и с 1% легко справляется, диапазон возможно узковат для гордого звания ИЗМЕРИТЕЛЬ, но возможность оценить почти любой элемент в этом диапазоне дорогого стоит

 

IDiod: зачем к компьютеру присобачивать что-то посложнее схемы на одном резисторе

У него там какая-то непростая схема включения, позволяющая, если я правильно понял, расширить диапазон измерений Z при фиксированном опорнике. Может и имеет смысл применить её в Z-метре, в режиме измерения тока-напряжения. Только как калиброваться надо подумать...
Вообще, ему надо на регулируемый диапазон переходить, а то на одной частоте далеко не уедешь.

 

Добрый день, спасибо что уделили внимание на мои разработки. Мне бы хотелось у вас узнать, что вы думаете про 24-битные звуковые карты. У меня такое впечатление, что это все большая афера. Давайте разберемся, 24 бита, это значит, что уровень может иметь 2 в степени 24 уровней, то есть 16777216 уровней. Теперь, если предположить, что максимальный уровень входного неискаженного сигнала звуковой карты 1в, то изменение младшего бита должно произойти при изменении напряжения на входе 1в/16777216, примерно 60нВ. При моих экспериментах, самый малый уровень шума равен примерно 1мкВ. Почти в 20 раз больше минимального сигнала «24-битной карты». Если все-таки придумали схему имеющую шум в 20 раз меньше чем предварительный усилитель кассетного магнитофона, то какой точности надо иметь резисторы АЦП, чтобы погрешность их была 1в/16777216=0,0000000596, и не только резисторов, я бы сказал такое требование должно быть ко всем элементам. Если хоть одна деталька выйдет за рамки этого требования, весь АЦП уже не будет 24-битным, а скажем 20-битным и т.д. А официальные 24 бита, я думаю могут быть только цифровые (виртуальные), для цифрового смешивания сигнала, конечным результатом является 16 битное преобразование ЦАП. Если я что не так понимаю, поправьте пожалуйста.

 

asmvvv1: что вы думаете про 24-битные звуковые карты

Я не думаю, что использование 24 бита в LC метрах на звуковых картах имеет какой-то смысл, так как шум карт, что мне попадались, даже на 16 битах был гораздо больше шага оцифровки. Более того, реальная точность с шумом может быть больше, чем без него, если использовать усреднение. Допустим реальная величина равна, например, "0,3", шум порядка "1", а АЦП может выдавать только "0" и "1". Тогда, если мы проведём 10 измерений, то из-за шума в 3 случаях она, скорее всего, будет "1", а в 7 - "0". И когда мы возьмём среднее, то получим то что нужно. Не факт, конечно, что это всегда будет 0,3 , но точно не безнадёжный "0", если бы шума вообще не было.

А какой точности вы добиваетесь и зачем? Можно, конечно, измерить активное и реактивное сопротивление на какой-то частоте с точностью 5 знаков, только на частоте в 2 раза большей они и в 3-ем знаке совпадать не будут...

 

А какой точности вы добиваетесь и зачем?

Дело не в точности, хотя она тоже не помешает. Увеличение диапазона, вот главная задача, если подходить теоретически, 24-битная карта в 256 уровней больше 16-битной, значит в моей схеме диапазон увеличился бы в 256*256=65536 раз (например 16-битное измерение равно от 1Ом до 1МОм, то 24-битное измерение равно от 4 мОм до 256МОм, т.е. диапазон стал бы равен 65536000000 без изменения опорного сопротивления! ), тогда не надо было бы делать коммутацию опорного сопротивления, как это описано в моей схеме журнала радиоконструктор №4 2012 года. Схема стала бы намного проще, не нужны были бы повторители, схема управления режимов, уменьшилось бы и потребление. А с 24-битными картами все ясно, вы подтвердили мои предположения, спасибо.

 

IDiod: Одно мне непонятно -- зачем к компьютеру присобачивать что-то посложнее схемы на одном резисторе, коей вполне достаточно для радиолюбительской практики (точности 1%, распознавания 0,001 ом и т.п.)?

Дело в том, что схема на одном резисторе очень не стабильная, зависит от паразитных параметров кабеля и даже положения кабеля, а самое главное, невозможно увеличить диапазон измерений без переключения опорного резистора. Если схема на одном резисторе позволяет иметь диапазон измерения 1000, то мною предложенная схема имеет диапазон измерений равным 1000*1000=1000000. Согласитесь, что не совсем удобно постоянно переключать диапазоны, также без усилителей и преобразователей невозможно на одних коммутирующих опорных резисторах перейти пределы измерений от 0.01 Ом до 10 МОм,