Амплитудный детектор переменного напряжения на микроконтроллере

[Гость Валера]

Здравствуйте. Не могу разобраться с выбором схемы измерения амплитуды переменного напряжения микроконтроллером. Диапазон от 10мВ до 5В, частота 100 Гц, погрешность до 1 %.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[IMXO]

9 часов назад, Гость Валера сказал:

измерения амплитуды переменного напряжения микроконтроллером.

Диапазон от 10мВ до 5В, частота 100 Гц, погрешность до 1 %.

а ты задание правильно переписал? если че напряжение измеряют при помощи АЦП , и 1% от 10мВ это 100мкВ , дискретность АЦП 1/4 от этого значения....  а микроконтроллер тут дело десятое...

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Valy]

40 минут назад, IMXO сказал:

а ты задание правильно переписал? если че напряжение измеряют при помощи АЦП , и 1% от 10мВ это 100мкВ , дискретность АЦП 1/4 от этого значения....  а микроконтроллер тут дело десятое...

Да правильно, в том-то и проблема, что сигнал низковольтный, поэтому я его буду усиливать, но основная проблема в том, что не могу подобрать выпрямитель на ОУ, чтобы сразу выпрямить и усилить, не превышая погрешности.

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[my504]

А куда усиливать сигнал, если динамический диапазон определен заданием от 5 вольт?

Если полагать разрешение АЦП в 100 мкВ (кстати, кто сказал про 1/4???) , то разрядность АЦП составит 16.

У Аналог девайса есть полно недорогих 16-разрядных АЦП с частотой семплирования в районе 100 ksps и с точностью в 1 мзр.

[IMXO]

1 час назад, my504 сказал:

(кстати, кто сказал про 1/4???)

ну я сказал, потому как, требования: 10мВ с погрешностью 1%,

2 часа назад, my504 сказал:

Если полагать разрешение АЦП в 100 мкВ

то для 10мВ это как минимум +/-1МЗР, те 2% , и это только разрешение , помимо которой есть нелинейность до 3-4МЗР, 

[my504]

Осталось посмотреть на упомянутые АЦП и убедиться в том, что суммарная ошибка не превышает 1.. 2 мзр (оффсет не в счёт, ибо легко компенсируется) и учесть, что 16 разрядов в 1,5 раза выше требуемого разрешения. Кстати 100 мкВ - это не двойной размах, а отклонение (амплитуда ошибки) ... 

5/65536=76 мкВ

 

Изменено 21 мая, 2017 пользователем my504

[IMXO]

5в/100мкВ=50000 , откуда взялось разрешение в 1,5раза больше???

6 минут назад, my504 сказал:

Кстати 100 мкВ - это не двойной размах, а отклонение (амплитуда ошибки) ... 

совершенно верно, а погрешность 1% для 10мВ это как раз двойной размах, те +/-50мкВ

ваши 76мкВ на  2МЗР тоже не лепятся к задаче ТС

ЗЫ хотя у меня есть твердая уверенность что ТС не правильно озвучил ДЗ

 

[my504]

Погрешность - это отклонение измеряемой величины от эталона. 

То есть никак не может быть двойным размахом. 

Во вторых, некомпенсируемой ошибкой будет только нелинейность, а она не превышает 1 мзр. 

[Valy]

6 часов назад, my504 сказал:

А куда усиливать сигнал, если динамический диапазон определен заданием от 5 вольт?

 

А если разбить диапазон на участки и  усиливать до 5В.(Надеюсь поняли о чем я) 

[my504]

3 часа назад, IMXO сказал:

5в/100мкВ=50000 , откуда взялось разрешение в 1,5раза больше?

 

16 разрядов - это 65536 дискретов.

Но автор действительно не озвучил о каких величинах идёт речь. 

Об амплитуде, двойном размах или что ещё... 

2 минуты назад, Valy сказал:

А если разбить диапазон на участки и  усиливать до 5В.(Надеюсь поняли о чем я) 

На участки не выйдет, потому как это и есть разрядность. 

Выйдет на диапазоны. 

[IMXO]

вот и я о том же, уже диапазоны появились, дальше будет какой ОУ выбрать и тд...

[Valy]

5 минут назад, my504 сказал:

 

Но автор действительно не озвучил о каких величинах идёт речь. 

Об амплитуде, двойном размах или что ещё... 

 

Написано же, измерение амплитуды

[my504]

Значит все делим на два. То есть тогда однозначно 18 разрядов АЦП. Тоже Аналог девайс, но вдвое дороже 16 разрядов. Примерно 10...12 долларов. 

Либо разбивать на диапазоны. 

[Valy]

Что скажите про эту схему, может как то ее переделать?

[my504]

Любезный, сначала определитесь с динамическим диапазоном. 

Если речь идёт о сплошном перекрытии, то даже сдвиг уровня на половину диапазона АЦП станет не очень тривиальной задачей. 

А о детекторе на ОУ забудьте. Тем более, что детектировать после АЦП гораздо проще. 

[Valy]

4 минуты назад, my504 сказал:

Любезный, сначала определитесь с динамическим диапазоном. 

Я хочу разбить на диапазоны 1В-5В, 0,2В-1В, 40мВ-0,2В, 8мВ-40м

 

9 минут назад, my504 сказал:

А о детекторе на ОУ забудьте. Тем более, что детектировать после АЦП гораздо проще. 

Не понял, можете пояснить? 

[my504]

Странные у Вас диапазоны... 

Во первых, все они будут от нуля.

Во вторых, после АЦП делается тяжёлый рекурсивный или КИХ ФВЧ, а затем тупо выпрямляется путем нахождения модуля и нахождения пикового значения. 

Если частота очень стабильна и монохромна, то можно детектировать квадратурным методом, что ещё проще. 

Токмо не пугайтесь терминов. Фильтрация - это совершенно элементарная вычислительная задача. 

По поводу динамического  диапазона. 

Если взять обычный 10-разрядный АЦП, то 1% получим путем децимальных (:10) диапазонов. Сиречь:

0-5

0-0,5

0-0,05

И так далее. 

Изменено 21 мая, 2017 пользователем my504