Дизайн народного RLC-метра (RLC-3)
GM: Даже если получите, то где будете размещать 160000 байт для временного хранения?
Зачем же мне где-то размещать 160000 байт для временного хранения? Они будут передаваться в компьютер по мере поступления.
А вот на вопрос: какое время потребуется для получения этих 160000 байт при низкой частоте генератора, вы так и не ответили...
Кстати, при такой длительности измерений (т.е. при измерении больших номиналов емкостей и индуктивностей), хватит не только скорости RS232 для передачи, но и скорости процессора микроконтроллера C8051F067 для вычисления БПФ (что не является причиной, чтобы на нем считать, хотя, конечно, можно посчитать и на нем).
Кроме того, все непревзойденные вычислительные способности атмеловских АТмегов становятся бессмысленными.
Alexkuz: А вот на вопрос: какое время потребуется для получения этих 160000 байт при низкой частоте генератора, вы так и не ответили...
Ну, если ориентироваться на односекундное время наблюдения/измерения, то массив будет всё время один и тот же, что для 100 Гц, что для 10000 Гц, а именно 1,6 Мбайта, следовательно, и время получения массива данных будет одинаковым. А уж для какой частоты вычислять коэффициенты ПФ, используя данный массив, это как бы ваше внутреннее дело.
И, Alexkuz, я вас прошу, в смысле умоляю, ну не употребляйте аббревиатуру БПФ (быстрое преобразование Фурье) в применении к данному методу, поскольку при использовании БПФ вычисляются все спектральные составляющие одновременно, а в нашем измерителе вычисляется всего одна.
Alexkuz: Кроме того, все непревзойденные вычислительные способности атмеловских АТмегов становятся бессмысленными
Ну, вы прям патриот силаба, я вас понимаю, к сожалению их поезд ушёл, архитектура выработала своё, больше ничего нельзя выжать. Конечно, всё в мире относительно, например, Атмеги имеют непревзойдённую производительность в своём классе, МАС16х16 делают за 1 мкс, а у меня средненький DSP делает ДВА МАСа 16х16 за 1 такт, т.е. за 10 нс.
Alexkuz: Когда наконец она будет?
Да особо там и схемы как таковой и нет, разрисую сегодня выложу.
Вот.
Файл в sPlan6.0
GM. Я чего-то не понял, зачем выход SDN в AD8231. Может, глянете в его даташит, и подскажите какое напряжение на него подавать. У меня с английским туго, а переводчик перевел, что то невразумительное.
Вход SDN(shutdown) позволяет установить выходы обоих ИУ и ОУ в высокоимпедансное состояние. Нам он пока не нужен, так что можно подключить к +5В, но если ног у МК будет много, то лучше подключить к МК для управления, на всякий пожарный.
Короче, все 5 цифровых входов: A0, A1, A2, /CS, /SDN каждого ИУ надо подключить непосредственно к МК.
Теперь по поводу схемы аналоговой части.
1) Схема избыточна, надо выкинуть все указанные на схеме конденсаторы, диоды, резисторы, они ничего не дают, только ухудшают точность измерения.
2) Входы инструментальных усилителей подключить непосредственно к опорному и измеряемому резисторам через резисторы 10 кОм, я уже говорил, что для предложенной схемотехники аналоговая часть упрощается до безобразия.
3) Вход REF подключить к средней точке делителя, скажем 1.2 кОм и 1 кОм, на делитель подать опорное напряжение от АЦП, можно через операционный усилитель, встроенный в AD8231.
4) Устроить отдельное питание (на стабилизаторе) для аналоговой схемы и аналоговой части АЦП. Экономить тут не надо, лучше перебдеть.
5) Поставить керамические блокировочные конденсаторы на выводах питания.
6) Выходы ИУ подключить к двум АЦП. Или, как вариант, объединить и подключить к одному АЦП, тут нам пригодятся входы SDN, подключенные к МК, будем их включать по очереди.
7) Надо бы обдумать схему калибровки (на реле) и ещё схему подачи внешнего напряжения смещения (для измерения ёмкости варикапов) и внешнего тока (для измерения высокотоковых индуктивностей).
GM: Ну, вы прям патриот силаба
Я отнюдь не патриот Silab и никогда с их микроконтроллерами серьезно не работал (за исключением их тестирования на предмет обмена с компьютером по RS232). У них масса недостатков (дохлый RS232, не позволяющий выставить ногу TxD в произвольное состояние, их нельзя запрограммировать по RS232, их SAR-АЦП кроме скорости больше ничем особенным не отличается; кроме того у них неудобные для макетирования планарные корпуса). Я тихо-мирно работаю с P89LPC93XX, а в качестве АЦП для своих систем сбора использую старый добрый ADS1210, который по точности (благодаря его турборежиму осреднения) ни один АЦП до сих пор не превзошел.
Относительно схемы.
На мой взгляд, помимо подключения входов ОУ к Zx и Ro (R17 по схеме) через дополнительные резисторы, следует подключить конденсаторы, как указано на Figure 33 datasheet на AD8231, для того чтобы совместно с этими резисторами (в datasheet их номинал 4.02Ком) они выполняли роль НЧ-фильтров, срезающих частоты выше максимальной частоты генератора синуса (т.е. свыше 10-30 кГц, в зависимости от ее значения).
Кроме того, выделение положительной полуволны с помощью диодов, по-моему, ничего в плане точности не прибавит, т.к. усиление сигнала, снятого с Zx и Ro, усилит и погрешность (я уже об этом говорил). Помимо этого, т.к. диоды не идеальные, они исказят сигнал и добавят массу дополнительных гармоник. Гораздо лучше иметь чистые сигналы с Zx и Ro.
GM: 7) Надо бы обдумать схему калибровки (на реле) и ещё схему подачи внешнего напряжения смещения (для измерения ёмкости варикапов) и внешнего тока (для измерения высокотоковых индуктивностей).
Давайте определимся, прибор будет питаться от батарейки, или от сети 220В.
Особо интересно, откуда брать ток для измерения индуктивности при батарейном питании?
Ту схему что я привёл можно забыть, одного полюса недостаточно, причина – к примеру, подключаем к измерительным щупам ёмкость 1мкФ, ёмкость должна зарядится до +1,5В в цепи заряда стоит резистор 1кОм который ограничивает ток заряда, на время заряда ёмкости измерения производить нет смысла, а если подключить ёмкость 10000мкФ, то можно сходить покурить пока она зарядится до 1,5В. Так что без двухполюсного питания ни как. Имея два полюса измерительная цепь становится как в RLC2, самая правильная измерительная цепь которую я встречал. Я не знаю, как сделать измерение имметанса на однополярном питании.