Свежие обсуждения
Измерения

LC-метр из звуковой карты

1 39 68

IDiod: Вроде я где-то давал ссылку на свои "изыски"

Да, где то видел, и тогда сразу возникал вопрос - почему не кратно 48, и почему только 1 частота (вы ведь ограничили Смах)???

 

IDiod: восемь порядков!

по вашей ссылке получается 5х10^9 , т.е лучше 2^32
интересно узнать, какими средствами удаётся обещать повторяемый(с вашим) и правильный результат не хуже 32-бит, на любой 16-бит карте при любой конструкции устройства и технике измерения(деталь не припаяна, держится дрожащими руками) ?
---
хотелось бы увидеть алгоритм вычислений и математическое обоснование получаемой точности, а не отмазку "за счёт усреднения измерений за пол секунды".

 

AnSi: т.е лучше 2^32

Ну, да только получается он Rоп / 2^16 и Rоп х 2^16 (16 как раз за счет накопления и усреднения )

 

IDiod: Да нет, в свое время экспериментировал с возможностями звуковых карт, чисто из спортивного интереса. Вроде я где-то давал ссылку на свои "изыски" --
http://antiradio.narod.ru/rlc-meter/index.htm

Почему на частоте 11025 Гц, ведь на такой частоте входная емкость звуковой карты будет иметь малое реактивное сопротивление, а значит она просто будет шунтировать измеряемые элементы, а это дополнительная погрешность, и еще всевозможные индуктивности и емкости шнуров на такой частоте в действительности будете «ловить», а не измерять параметры элементов. Растягивая диапазон таким способом, вы резко увеличивает погрешность, особенно на краях диапазона. Такой вариант я уже делал. Но это больше напоминает прозвонку а не измеритель.

 

Борисыч44: Rоп / 2^16 и Rоп х 2^16 (16 как раз за счет накопления и усреднения )

Если есть время, можете попробовать промоделировать программу iDiod-a в Маткаде. Сформировать синусоиды правого и левого каналов длительностью в полсекунды (это будет 22000 точек при самплинге 44кГц) - одну единичную, а другую - напряжение на опорнике. Добавить к ним шума из генератора случайных чисел, чтобы пореальнее выглядело. Потом прогнать их обе через Фурье (в Маткаде есть) и смотреть отношение комплексных амплитуд на частоте измерения. Получите комплексное число, с которым вы знаете как работать. Интересно, что получится.... Это численное моделирование называется, можете потом статью куда-нибудь написать в умный журнал .

 

DVK: Если есть время, можете попробовать промоделировать программу iDiod-a в Маткаде.

Можно то можно, только зачем??? чтоб доказать отношение 2^16/1 и 2^16/(2^16-1) ну будут они комплексными с шумами, что то потеряем, что то усреднится, лучше показать доступные значения на примере, это 1кОм с компенсацией реактивностей входов ЗК, зеленым нарисованы значения Х в последовательной и параллельной схемах замещения (т.е. больше уже не получить, правда пришлось копить 30сек и усреднять по 35 соседним частотам, за то измерение в пределах 1 декады по частоте- около 800 частот, а не одна)

 

Измеряемый элемент включен по четырехпроводной схеме. Образцовый резистор - по "трехпроводной", т.е. считай -- никакой. Нестабильность контакта в разъеме (доли ома в самом худшем случае + дублированность земли) дает основание считать, что образцовое сопротивление 100 ом "гуляет" в пределах 1%. Это задает потолок точности. Емкость кабелей и входного сопротивления постоянны и учитываются при калибровке (общепринятая практика). Остается только индуктивность "нижнего" кабеля, которая зависит от формы и удаленности кабелей друг от друга. Зафиксировав их (невысокая плата за простоту), можно убрать и этот источник погрешности.

Ничего нового я не придумал -- алгоритм вычисления стандартный и неоднократно описанный. Использование частоты 11025 Гц (одна из "магических" при 44100 sps) дает идеальную спектральную чистоту тестового сигнала и условия, при которых интеграл фурье вырождается в обыкновенную сумму выборок. Последнее с использованием 32-битной целочисленной арифметики существенно убыстряет обработку. Любые БПФ, даже при измерении на нескольких частотах -- неоправданное излишество.

Усреднение в явном или неявном виде присутствует в любом алгоритме. Шумы растут пропорционально корню квадратному из количества выборок, полезный сигнал -- просто пропрционально. В итоге выигрыш получается также пропорциональным корню. Это виртуально увеличивает разрядность. Плюс, в расчетах участвуют две переменные (конкретно: напряжения на измеряемом и образцовом элементах) -- когда одна переменная "насыщается" (т.е перестает изменяться по мере приближенния к границе диапазона), "работает" разрядность другой переменной и наоборот (как образно выразился Борисыч44).

 

IDiod: Образцовый резистор - по "трехпроводной", т.е. считай -- никакой.

Поэтому хотелось попробовать мостовой усилитель на ка2209 с трансом на выходе, вторичка и даст 4ый провод (так же можно U/I измеритель организовать)
-
IDiod: Нестабильность контакта в разъеме (доли ома в самом худшем случае + дублированность земли) дает основание считать, что образцовое сопротивление 100 ом "гуляет" в пределах 1%.

Многовато для контакта, единицы мОм еще бывает
-
IDiod: Использование частоты 11025 Гц (одна из "магических" при 44100 sps

Дык 48 более распространены в ЗК, С электролитов лучше измерять на 750; 94Гц конечно чем ниже тем больше будет сказывается шум, ESR лучше мерить повыше т.е. просится несколько частот...

 

IDiod: алгоритм вычисления стандартный и неоднократно описанный

Если можно, ссылочку, или по каким ключевым словам искать. Я так понял, вы просто усредняете 11025 выборок по 4 точки, в результате получается как-бы синусоида, построенная из 4-х точек. Причём шум каждой точки измерения падает в корень из 11025 раза, т.е. в 105 раз. Мне непонятно как вы из этих 4-х точек амплитуду и фазу без Фурье находите, что за алгоритм такой?
Да, вот ещё хотел спросить стандартные вопросы
1. Какой callback вы используете?
2. Как вы выделяете память под буфера?
3. Сколько буферов вы используете?

PS
Разобрался с Фурье, там правда всё очень просто без БПФ делается, если для одной частоты только делать.

 

DVK: Разобрался с Фурье, там правда всё очень просто без БПФ делается, если для одной частоты только делать.

Для одной частоты это называется дискретное преобразование Фурье (ДПФ), я как раз этим давно пользуюсь, лучше ничего не найдешь. А вот для спектра частот нужен БПФ, пока для меня его алгоритм непонятен, да и особо он мне пока не нужен, на будущее хотел разобраться.