|
|
People did a moonlight flit, в вольном переводе, народ потихоньку смылся  . Зря вы так, тема вполне приличная, а никакие не понты. В общем, чувствую, надо прояснить ситуацию в целом и мою позицию в частности. 1) Поначалу я принимал посильное участие в теме по RLC-2, в меру своего понимания, конечно. Ну, недостатки обоих аппаратов видны невооруженным глазом, почему бы не указать? 2) Но как было сказано авторами, модификацией заниматься не будем, открывай другую ветку и пости там, так всё и было, можете посмотреть в первых постах, каким макаром тема народного измерителя отпочковалась. 3) Почему вы считаете, что тема закончилась ничем? Приведены 2-3 блок-схемы построения, расчётные формулы, даже программа на си, тоже немало. Я даже пытался образовать народ на данную тему, но почему-то все образовывались и отваливали в сторону. Ну не хочет народ ничего делать, вынь и положь ему готовый дивайс. 4) У меня были позывы собрать RLC-2, а там схема немеряная, да как оказалось нежная в настройке, вот, да к тому же я сам по себе достаточно ленивый, а тут товарищ один дал попользоваться цифровым мостом LCR databridge, т.е. вопрос временно закрылся. 5) Дешевизна прибора, как я сейчас понимаю, понятие растяжимое. Сравните рефлексный приемник на 3 транзисторах и супергетеродин на 15, первый дешевле по компонентам, но очень дорог в отладке, второй наоборот. 6) Точность прибора - тоже штука коническая, с какой стороны посмотреть и с чем сравнивать. Скажу одно, RLC-3 можно сделать точнее и проще, чем известные прототипы. Ну вот, лирика закончилась. Now to the question, что надо сделать, чтобы получить народный прибор. а) Утвердить параметры прибора, скажем, измеряемый импеданс от 0.01 Ома до 100 МОм, частоты 0.1, 1.0 и 10 кГц, возможно с дальним прицелом на 100 кГц. б) Утвердить блок-схему прибора, а также питание, способ калибровки и т.д. (У меня накопилось много вариантов, самая простая схема состоит из 4 ОУ, двух АЦП 16 бит, 100 квыб/с, МК и дисплея, должна мерять импеданс от 0.1 Ома до 98 МОм). в) Выбрать компоненты, а именно, два ИУ, два АЦП, два ЦАП. МК подразумевается АТмега8, АТмега8515, что-нибудь такое с аппаратным умножителем, Дисплей подразумевается любой одно-двухстрочный, поставим фиксированный адрес и затвердим протокол обмена, тогда соответствующий софт можно будет менять на уровне хекс-файла. г) Нарисовать схему прибора. д) Написать программу (беру на себя, если будет готовая схема). е) Развести плату, сам не умею, хотя стоит в планах. Какие будут предложения по п.а?
|
|
|
|
Ну, народ не совсем смылся Если интересно, во вложении - то, чем закончилось у меня. К сожалению, не сумел забороть интерфейс AD73360 - ATMega168. Может быть, потому, что руки из ануса Идея моего девайса в том, чтобы запихать его в корпус от фломастера - зрение у меня сейчас село, без очков не вижу далеко, а в очках не вижу под носом, поэтому дисплей меня не устраивает, нужно, чтобы все было рядом с местом измерения. Если есть идеи про какой-нибудь другой АЦП, можно будет попробовать попытку № 2. В принципе, I2C у меня выведен, так что можно сделать и светодиодную матрицу, и отдельно стоящий ЖКИ. Еще один плюс компоновки - максимально короткие измерительные проводники. 
|
|
|
|
GM: а) Утвердить параметры прибора
Ети параметры на мой взгляд вполне удовлетворяюших для радиолюбительского прибора я думаю что все будут согласны. Стабильно можно измерить основной параметр DUT в етом диапазоне без особых проблем, однако не так обстоять дела с неосновним парамертом, скажем ESR у конденсатора.
Дело в том что когда разница м/у основной и неосновной параметр в несколько порядков, стабильность неосн. параметра резко падает. Практически прибор становится показомером. Ето получается когда одна (или больше) компонентов сигнала с DUT становится соизмеримой с шумами, помехой 50гц, качество опорное напряжение АЦП, гармоник синуса подаваемого на DUT. Боротся с етим надо екранировкой и фильтрами. К сожалению однако одной екранировки побороть всемогующую 50гц помеху (на примере RLC2) не получается. Т.е обЕзательно на мой взгляд надо применять и фильтры. Как доказательство мои експерименты (нет фильтра хорошего фильтра пере АЦП, нет цифровых фильтров на борту) RLC1 (перед АЦП нет хорошего фильтра, ЦФ - самий простой ->склолзящее среднее 10-и значениях) В USB RLC (с автором Bob1 в личке разговаривали) неосновной параметр стал более-менее стабилен после применения цифровых фильтров. Не на последнем месте конструкция с Circuit Cellar (сылка чуть выше) неворуженым глазом видно что плату фильтров довешана дополнительно понятно почему. К тому на борту на 100гц и 1кгц стоят ДВА ЦФ a на 10кгц один (не хватает мощи МК) Поетому надо внимательно подумать над выбором МК. На борту нужны по меньшей мере 2xSPI (2xI2C) интерфейса чтоб одновременно считывать информацию от АЦП. Чтоб генерить синус, ЦАП либо паралелний (никак не хочется) либо нужен еще один последов. интерфейс на MK. Програмно реализировать последователний интерфейс не получится последные сообщения chav1961 потверждають ето да и Bob1 говорил что на генерацию синуса, счтитывание даные от АЦП и передача на вторим MK загружала мегу на 75-80%. Поетуму считаю что на AtmegaXXX сделать RLC3 по хорошему не получится! Лучше сразу выбрать МК помощнее чтоб потом по ходу дело не менять. Конечно самий лучший вариант ето DSP процессор. DSP изначально заточены именно под обработки сигналов. Например одной и многих возможностей DSP ->сигнал от последовательних интерфейсов через DMA поступают прамо в памят без участии ядра. Однако минусы у них более чем достаточно (цена, доставабельность, паябелность, средства програмирования....) . Самой близкий МК отвечающим требованиям ето ARM. На конкретний тип думаю можно остановится по ходу обсуждения. Плюсы:
- цена ARM все время падает, можно купить за ~10-15$
- без разницы что покупать (если в центре однинаково легхко купить и мегу и ARM если в деревне (как я) все равно что заказывать в инет магазине)
- можно запрограмить простими LPT, либо COM (USB FT232) переходник
- корпус TQFP48 и TQFP64
Минус
Надо осваивать совершенно новий (для меня а наверно и для многих) камень Вобщем мое мнение брать МК с запасом памяти и скорости чтоб по ходу дело не менять. |
|
|
|
-JonnS-: Дело в том что когда разница м/у основной и неосновной параметр в несколько порядков, стабильность неосн. параметра резко падает. Практически прибор становится показомером. Насколько я догадываюсь проблема в разрядности АЦП и его свойства дёргать младшими разрядами. В принципе насколько я понимаю надо усиливать измеряемый сигнал до приемлемой величины. Пусть верхушка синуса режется ( усилитель уходит в насыщение), всё равно при выборке пиковым детектором, мгновенного значения амплитуды, верхушка синуса не участвует. А всё таки в чём недостаток измерения синуса при 45гр. и 135гр. а не 0 и 90? -JonnS-: К сожалению однако одной екранировки побороть всемогующую 50гц помеху (на примере RLC2) не получается. Т.е обЕзательно на мой взгляд надо применять и фильтры. Если использовать преобразование Фурье и производить измерение сигнала (накопление результата измерений) на протяжении всего периода 50Гц помехи, то результат вычислений будет без искажений.
Картинку прицепить не могу сервер картинок на тех.обслуживании, если надо то завтра выложу. GM: Какие будут предложения по п.а? Диапазон величин от которых грех отказываться. По пунктам б) и в), прибор будет более профессиональный, чем любительский. Но раз по другому нельзя, то выбор получается не большой. Дорогой прибор получится, думаю мало кто повторять начнёт.
|
|
|
|
Позвольте сделать несколько замечаний, могущих улучшить вашу конструкцию в части борьбы с наводками. 1) Уберите самопальные измерительные усилители на ОУ и поставьте инструментальные усилители (ИУ). Коэффициент подавления синфазных помех более 100 дБ, так что, например, от 50-герцовой наводки величиной в 1 вольт останутся рожки да ножки, а именно 10 мкВ. 2) Переделайте схему синхронного детектора. Ну не по рабоче-крестьянски это - полпериода накапливать полезный сигнал, а вторые полпериода - разряжать. Накопление надо делать за оба полупериода. В каждом СД поставьте два ОУ, прямой и инверсный, в один полупериод подключаете один ОУ, в другой полупериод - другой. Оставшиеся 10 мкВ наводки должны погибнуть в СД. 3) Ваша схема имеет жуткий запас по усилению, неплохо бы согласовать с ДД. Теперь, что касается МК АТмега. Я уже приводил в этой ветке оценки быстодействия. Поверьте, этот быстрый МК с удобной системой команд, вполне справится с поставленной задачей. Надо только его нагружать правильно подобранной периферией, в этом и состоит искусство разработчика. Мне тут отдали сломанный цифровой аппарат кодак, я его сначала починил, а потом разобрал, там дисплей цветной, ну и оптика с зумом отличная. И неожиданно обнаружил там кодек AD73311, с 16-битными цапом и ацп. Хотел его применить для измерителя импеданса, но потом почитал ДШ на него, как надо туда посылать и принимать данные, и послал его в лес, пусть его там медведи используют... Ну а если уж сильно захотите использовать DSP, обратите внимание на цифровой сигнальный контроллер Пикколо от тексаса, очень неплохая вещица...
|
|
|
|
Ну там принцип измерения другой. Хотя можно будет посмотреть в ту сторону. Тогда уж имхо лучше по экспоненте мерить тау и считать RLC.
Я смотрю тут тема потихоньку разделяется на две ветви.
1) GM и другие - получение максимальных характеристик невзирая на сложность и стоимость схемы. Максимальных по соотношению характеристики/возможность реализации в РЛ условиях.
2) Link (я так понял) и мне тоже это нравится: применением методов ПФ добиться на одном контроллере приемлемых результатов с максимальным упрощением схемно-технических решений. Ну зачем мне точность в 0.01%? Если мне нужна будет такая точность, я пойду к метрологам и у них померяю что мне надо. И ещё небольшое замечание. Есть здравая мысль и по ней уже идут мировые производители: если функции более-менее обособлены, надо их выделять на отдельные устройства. Мне кажется, можно было бы использовать 2 процессора, распределение ролей такое:
(два варианта):
1 - генерация синуса и оцифровка (обмен с ЦАП и АЦП, либо втроенными средствами (ШИМ и АЦП).
2 - обработка полученных данных и обмен с пользователем, сервисные функции.
Просто прежде чем переходить на более высокий уровень развития (более дорогой контроллер), стоит посмотреть, а нет ли возможности использовать 2,3,4 хорошо известных, доступных и дешёвых контроллера. Одна из возмножностей реализации 16битного быстрого ЦАП - использование двух простых контроллеров (малоногих, но быстрых) типа Tiny26 или подобных, работающих синхронно и выдающих синхронно на один из портов значения синуса а там R2R. Аналогично же и АЦП. Те же 2 контроллера могли бы синхронно оцифровывать сигнал. (Упор именно на синхронность, т.к. с одним процессором того не добиться, либо ставить внешний УВХ). Кстати, вспомнил вот ещё о такой вещи:
With the XMEGA we are introducing leading analog features for an 8-bit MCU. Both the Analog to Digital Converter (ADC) and the Digital to Analog Converter (DAC) have 12-bits resolution. The ADC can sample up to 2 mega samples per second and can give 4 (nearly) simultaneous results at a time. Combining two ADCs, 8 simultaneous results can be given. There is also a feature called event or interrupt on conversion complete. This feature will only give interrupts (set the flag) on the conversion complete when the result is below or above a certain limit. So if you are not interested in results above for instance 1V, you will not bother the CPU with them either. The DAC can give two outputs even when only using one module. This is because it has a separate sample and hold circuit that will for instance allow stereo output with only one DAC. For more information about ADC and DAC, please refer to the application notes “AVR1300: Using the XMEGA ADC” and AVR1301: Using the XMEGA DAC”. 2 синхронных ЦАП 12 бит, 2 синхронных АЦП 12 бит (честных ЦАП и АЦП, по крайней мере АЦП точно два, а у ЦАП 2 УВХ).
Архитектура очень похожа на мегу, вопрос только с доставабельностью и с паябельностью. Нашёл пока только в Украине:
Микроконтроллер
ATxmega128A1-AU TQFP100 ATMEL 43,81Гривен.
В принципе, говорят TQFP вполне можно запаять (но сложно), а вот развести...
а 44 гривны это сколько рупиях? |
|