Свежие обсуждения
Измерения

Дизайн народного RLC-метра (RLC-3)

1 87 174

Нда, судя по деталям сюрприза не ожидается. Но посмотрим как оно будет себя вести в железе.

 

Ну я был бы счастлив он гарантированных 4-знаков при измерении , больше практически крайне редко нужно, да и технически сложно . Конечно если 5 или 6 !!!..............
Не критикуйте раньше времени, цыплят по осени.....

 

У Е7-8 помнится 4 знака 9999 и точность 0,1% (Если не ошибаюсь). А 16 разрядный АЦП даст 2 в 16 степени= 65535. Ну хватит. 2 в 14 степени 16383. Значит не доиспользуем 2 единицы, на заведомо лучшие параметры по шумам самого АЦП. Скорость оцифровки 250kHz, ну тут и 40-100kSPS за глаза хватит, это же не осциллограф, Как правило процесс замера детали по параметрам достаточно 2сек, мож кому то и быстрее надо, но сомневаюсь. Аналоговый вход дифференциальный, что как раз подходит для схемы GM из 1-ой страницы. Выход SPI то ж нормально, Я для себя прикидываю, а то 24 разрядный АЦП ну явный перебор.

 

Давайте прикинем методическую погрешность измерений для нашего случая.
То есть в идеале будем считать что, все элементы идеальны, а точность измерений будет, определятся реализацией измерителя (обусловленная несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики измерений).
Для упрощения, рассмотрим случай измерений активной составляющей сопротивления (резисторы), при измерении на постоянном токе (для измерений на переменном токе отличий не будет). Определяющей величиной, здесь будет падение напряжения Uдел. на на делителе, образованным Rизм. и Rоп.
Наибольшая точность измерения, будет достигаться при Rизмеряемое = Rопорному.
Она будет определяться половиной от максимального возможного количества отсчетов, для 16 разрядного АЦП мы имеем:
2/65535*100=0,003%
Что довольно не плохо.
Но если Rизм. будет значительно отличатся от опорного, то и количество отсчетов будет пропорционально изменятся. То есть мы получим вносимую методическую погрешность.
Например:
пусть Uоп.=2В; Rизм.=Rоп.=1кОм; следовательно Uдел.=1В;
при Rизм.=2кОм, Uдел.=0,6666; приращение напряжения будет ∆U=0,3333В;
при Rизм.=3кОм, Uдел.=0,5В; приращение напряжения будет ∆U=0,1666В.
То есть, при одинаковом изменении сопротивления относительно 2кОм, у нас разное приращение напряжения ∆U, и разные количества отсчетов для фиксации этих одинаковых изменений.

Упрощенно можно считать что:
Для Rизм.=10кОм, Uдел.=0,1818В; будет в 5,5раз меньше отсчетов для фиксации изменений чем при Rизм.=1кОм. погрешность=0,0168%.
Для Rизм.=100кОм, Uдел.=0,0198В; будет в 50,5раз меньше отсчетов для фиксации изменений чем при Rизм.=1кОм. погрешность=0,154%.
Для Rизм.=1МОм, Uдел.=0,0019В; в будет 500,5раз меньше отсчетов для фиксации изменений чем при Rизм.=1кОм. погрешность=1,527%.
Ну и так далее. Аналогичная ситуация будет и при уменьшении Rизм., относительно опорного Rоп.
То есть для удержания необходимой методической погрешности измерений, в заданных пределах, весь диапазон измерений, необходимо будет разбивать на несколько поддиапазонов. При этом необходимо учитывать что, сюда наложатся и все другие возможные вносимые погрешности. Наиболее оптимальным решением, будет просто увеличение количества опорных сопротивлений.

 

Imkozak: Ну и так далее
+1 , кстати вот наглядная иллюстрация к теории http://www.tti2.com/srs/sr715-720-tti.pdf, по графикам легко вычисляется что опорное сопротивление было чуть более 3килоома и АЦП 8бит.

 

Да интересна даже и цена изделия 1995$. Вот даже и предел по цене определили по простому.

 

Наконец-то у меня появились единомышленники. Я с самого начала этот RLC-3 не воспринимал серьезно, из-за одного большого диапазона.

 

Вообще-то выбранный метод измерения, довольно не плохой, и позволяет делать довольно точные измерения. Наиболее просто измеритель реализуется при помощи звуковой карты и нескольких, точных сопротивлений. Программ для таких измерений в интернете можно найти несколько десятков. Я например, пользуюсь программой Zmeter и результаты довольно не плохие:
http://pro-radio.ru/measure/690-8/2009/07/05/23-37-22/
Если использовать хорошую внешнюю USB звуковую карту, дополнив её развязывающими буферными ОУ, и несколькими другими деталями, то сможем получить, довольно хороший измеритель, с небольшими затратами на его реализацию. Так как современные звуковой карты, обладают очень хорошими параметрами, которые актуальны для нашего случая. Необходимо только будет, правильно сделать программное обеспечение.

 

Это всё про АЦП, да про АЦП, а с ЦАПом что делать. То ж не мелкая деталь.

 

Бей егоооооо!!!
Единым фронтом завалим прибор!
Парни, при всём уважении НЕ ДЕЛИТЕ ШКУРУ неубитого медведя.
Вот чел пошлет всё это на..... , дайте вы хоть на макете собрать да обмерять. Топите идею на корню. Красивую идею. "Железка" еще не родилася, а уже записана в инвалиды. Мы с Вами не знаем что в голове автора...
Какая нафик звуковая карта..... прибор АВТОНОМНЫЙ задуман.
Вообще технари должны оперировать цифрами, замерами, схемами, даташитами, кусками кода для MCU..... И всё это ПОСЛЕ сборки опытного образца!
Imkozak: погрешность=1,527%.
Ну да некрасиво вроде.... но это вы измеряли или всетаки из пальца высосали ?
(в надежде на чувство юмора....)