Дизайн народного RLC-метра (RLC-3)
unalex: unalex ◊
сегодня, 14:08
Несколько общих соображений о подборе комплектующих для "народности" проекта
1) Цена(также см п.3)
2) Доступность
3) Наличие компонента в бесплатных семплах(кто ж не любит халяву)
Насколь я понимаю халява для жителей РФ заканчивается. За последний год не пришло ни одного семпла из пары десятков заказанных.
4) Наличие компонента на руках у радиолюбителя(например платы, оставшиеся от компа после апгрейда, в частности АЦП от звуковых карт...)
Уж больно большая номенклатура микросхем. Чего может валяться у одного может оказаться недоставабельным для другого.
6) Уменьшить количество железа и максимально использовать способности микроконтроллера(например на Microchip есть много халявных микроконтроллеров различной вычислительной мощности)
Халявы нет больше - предлагают покупать у диллеров. А коли покупать - то за те-же деньги можно приобрести более производитьельные камни от Atmel.
GM: GM ◊
сегодня, 16:53
Link: Симулятор типа Протеус Вас не устроит? Если есть принципиальная схема генератора и .hex могу попробовать получить спектрограмму в Протеусе
Программа здесь, нет только настроек портов, ну разберётесь. Схему можно взять отсюда, на выход надо поставить RC-фильтр с частотой среза порядка 120 кГц, поставьте R=1 кОм, C=1000 пФ, поиграйтесь там.
Эта хреновина у меня собрана - могу залить любое ПО и любой фильтр прицепить.
Можно развить первый измеритель.
Использовать МСU MSP430F15x or MSP430F16x. Они имеют 12 разрядов r2r DAC и ADC 4uS а также контроллер DMA.
Синусоида генерируется с помощь DAC. Сигнал проходит тот же торакт как и в оригинале. Можно и как инструментальный усилитель и для переключения коэффифиента использовать AD8129. Измерять ток и напряжение по очереди как и в оригинале. Можно взять аналоговую часть из второй версии. Там за счет введения еще одного ОУ отказались от применения высококачественных инструментальных усилителей, ограничились их иммитацией с 1% резисторами.
О преимуществах контроллера.
Можно использовать 5вольт питание и 1.5V внутреннюю опору. Контроллер 3 вольтовый. Если его землю поднять на 2 вольта - то как раз будет 3 вольта для питания контроллера. Опора контроллера отсчитывается от земли контроллера. Так что середина опоры будет примерно серединой 5V питания и может быть использовано в качестве виртуальной земли - от разделительных конденсаторов можно отказаться. Так как используется одна и та же опора для АЦП и ЦАП то измерения получаться логометрическими. Необходимо использовать пяти вольтовые ОУ. Можно перейти на батарейное питание и использовать отключение питания аналоговой части.
О программе. Весь цикл измерения 40 или 128 точек может быть произведен с использованием DMA. При этом будет генерироваться как синусоида, так и проводится ее измерения. На каждое измерение-генерацию будет тратится только около 10 циклов тактовой частоты процессора - остальное можно использовать для расчетов. Результаты измерения аккуратно сложатся в массив. По окончании заполнения массива генерируется прерывание, так что во время измерения может расчитываться предыдущее.
Теперь то что может быть введено в первый вариант уже сейсас. Как я понял используется 40 точек измерения на двух периодах. Потом эти точки перемножаются с синусоидой(косинусоидой) и складываются. На n-ном такте каждого периода значение синуса или косинуса одно и то же пусть An, сигнала Sn. То есть при фурье преобразовании производится суммирование A1S1 + A2S2 + A3S3 +... AnSn. Пусть на периоде 20 измереий. Тогда A1 и A21 совпадают. А это значит A1 можно вынести за скобки - A1(S1+S21+S41+S61 ...). Если накапливать сумму в переменных то всего с 20 точками на периоде и 20 регистрами можно измерять не 2 периода а например 100. Критерием остановки счета может быть заполнение какого либо регистра. Так что при уменьшении сигнала длительность автоматически увеличится. Подробнее о методе - Хоровиц Хилл том 3 - раздел многоканальное уплотнение. Таким образом за счет увеличения количества выборок повысится отношение сигнал/шум и уменьшатся скачки показаний.
Если почитать AN от Atmel про увеличение разрядности АЦП подмешиванием шума и учесть, что ОУ шумят, то получается эквивалентное увеличение разрадности АЦП, что также должно хорошо отразится на стабильности. Повторяю, фокус с накоплением может быть реализован уже сейчас на первой версии. Возможно GO возмется за изменение ПО?
Еще графический индикатор использовать от Nokia. Стоимость его 150р. http://serdisplib.sourceforge.net/ser/pcd8544.html
Недостаток контроллера - 0,5мм шаг. Зато 64 ноги по примерно 1,5-2 стоимости применного в первой версии.
Я по ЛУТ делал и паял и перепаивал двустроронние платы с 0,65мм шагом (HT1621).
Делал и 0,5 но не паял. В Datasheet на MAX1674 указан корпус с 0,5 мм шагом а реально - 0,65.
Galizin: Galizin
15 ноября, 00:22
Еще графический индикатор использовать от Nokia. Стоимость его 150р. http://serdisplib.sourceforge.net/ser/pcd8544.html
Индикатор интересный (я вообще по 50 руб нашел) - но пока вменяемой работы добиться не удалось. при каждом ВКЛ питания вся картинка съезжает на N точек вправо (если индикатор выводами к наблюдателю). Да и подсветить его проблемасссс.
Galizin: Повторяю, фокус с накоплением может быть реализован уже сейчас на первой версии. Возможно GO возмется за изменение ПО?
В первой версии именно так и сделано, накопление 20 точек измерения на период в течении 40 периодов, потом уже умножение на синус-косинус. Вас очевидно сбил с толку коментарий к п/п, видать забыл поправить, два периода имелось ввиду частоты 50Гц, чуть ниже нормально написано.
кстати, про умножение - на эту плату хорошо "встаёт" PIC18F252 - с ним можно извращаться как угодно 
GM- предлагаю схему DDR на PIC16F84
Правда с ростом частоты амплитуда падает.
Может кому пригодится.
Предлагаю применять контроллеы одного типа,
а AVR как то против ветра. Можно и пиками обойтись.
Контроллер который даёт синусоиду должен как то синхронизироваться с
основным контроллером. В LCR Е7-21 посмотрите на схему. Там генератор сделан на пике 84.
Если по выводам если поглядеть то точно пик 84. А второй пик там стоит 877.
Я особенно не владею рядами фурье, но готов помочь в разработке поекта.
Если вы сделали программу с AVR на PIC16 или PIC18F252(452) то было бы здорово.
GM- предлагаю схему DDR на PIC16F84
Правда с ростом частоты амплитуда падает.
Предлагаю применять контроллеы одного типа,
а AVR как то против ветра. Можно и пиками обойтись.
Контроллер который даёт синусоиду должен как то синхронизироваться с
основным контроллером. В LCR Е7-21 посмотрите на схему.
http://www.jais.ru/E7-21rem.html
Там генератор сделан на пике 84.
Если по выводам посмотреть то точно пик 84. А второй пик там 877-й.
Я особенно не владею рядами фурье, но готов помочь в разработке поекта.
Если бы вы переделали программу с AVR на PIC16 или PIC18F252(452) то было бы здорово.
Ув GM, накопилось некоторое количество вопросов:
1. При измерении параметров реактивных элементов на резисторе будет появляться отрицательное относительно земли напряжение. В предположении однополярного питания АЦП это не слишком хорошо. Можно ли эталонный резистор посадить на искусственную среднюю точку порядка 2.5 В? И чем ее получить - достаточно пары резисторов или нужно что-то посерьезнее?
2. Если вместо синуса на измеряемую цепь все-таки подать треугольник, насколько сильно снизится точность измерения?
3. Если не трудно - что можете сказать про AD73360.