LC генератор 300 кГц

[mirico]

Нужен LC генератор 333 кГц ±10%(допускается плавание частоты от температуры или др. факторов)

Напряжение 3.3В.

Температура работы -40 до +90°C.

Индуктивность 240-250мкГн 1 Ом, на не экранированном проводе длиной 1 метр и коннекторе.

Очень важно чтобы выход на рабочую амплитуду и частоту был стабильным/надёжным и до 1,5 мкс.

Выход будет идти на логический инвертор с триггером Шмитта, а затем в микроконтроллер.

Планирую добавить к точкам подключения датчика TVS диоды для защиты от статики.

 

Предыстория:

Есть датчик с индуктивностью 240 мкГн и сопротивлением 1 Ом. При поднесении магнита индуктивность снижается до не измеримых моим прибором величин. Если проще: становится просто сопротивлением 1 Ом.

Нужно обрабатывать событие поднесения магнита(интервал поднесения магнита 6-100 мс), требуемое время реакции 1-5 мкс.

Сначала хотел сделать генератор Колпитца на ОУ(ёмкостная трехточка), но не каждый ОУ подойдёт т.к. у самых распространённых скорость нарастания выхода <1 В/мкс, получается это ограничивает частоту.
В итоге думаю сделать генератор Колпитца на биполярном? транзисторе.

С аналоговой схемотехникой мало работал.

 

Изменено 21 декабря, 2022 пользователем mirico

[Реклама]

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

[dodik]

12 минут назад, mirico сказал:

Нужно обрабатывать событие поднесения магнита со скоростью 1-5 мкс.

датчик Холла ?

12 минут назад, mirico сказал:

у самых распространённых скорость нарастания выхода <1 В/мкс

Это у самых дешевых

[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

[mirico]

8 минут назад, dodik сказал:

датчик Холла ?

Да, используется в двигателе как ДПКВ.

 

9 минут назад, dodik сказал:

Это у самых дешевых

Думаю дорогие не целесообразно применять.
В целом не вижу преимуществ у ОУ в контексте задачи(допустимое отклонение частоты ±10%) или они есть?

[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

[DedLogoped]

24 минуты назад, mirico сказал:

Выход будет идти на логический инвертор с триггером Шмитта, а затем в микроконтроллер.

Вы посмотрите в сторону промышленных индуктивных датчиков - уже готовое устройство, просто нужно выбрать требуемый тип: с PNP выходом, или с NPN.

[_abk_]

21 minutes ago, mirico said:

Нужно обрабатывать событие поднесения магнита со скоростью 1-5 мкс.

Движущийся с такой скоростью магнит наведет в индуктивном датчике вполне реальный сигнал. Нафига козе генератор?

[mirico]

4 минуты назад, DedLogoped сказал:

Вы посмотрите в сторону промышленных индуктивных датчиков - уже готовое устройство, просто нужно выбрать требуемый тип: с PNP выходом, или с NPN.

Используются имеющиеся датчики из-за их особого способа крепления.

2 минуты назад, _abk_ сказал:

Движущийся с такой скоростью магнит наведет в индуктивном датчике вполне реальный сигнал. Нафига козе генератор?

А вот не наводит. Точнее скорость поднесения магнита 6-100 мс. Там я указал скорость определения этого события(запятую сейчас добавлю).

[DedLogoped]

15 минут назад, mirico сказал:

Используются имеющиеся датчики из-за их особого способа крепления.

Не обязательно ведь купить готовый датчик, достаточно поискать их схему - уже готовая и отлаженная разработка.

[_abk_]

25 minutes ago, mirico said:

А вот не наводит. Точнее скорость поднесения магнита 6-100 мс.

Как это не наводит? А сколько наводит? Расстояние между магнитом и индуктивностью? Скорость движения магнита какая? Она в м/с измеряется... Что вы с генератором 333 кГц собрались делать? Отслеживать изменение частоты? За 1-5 мкс?

Эти вопросы помогут прояснить, что же на самом деле вам нужно  

[DedLogoped]

На магнит со скоростью 6-100 мс можно и герконовый датчик поставить, благо их тоже есть полно всяких: с торца, с низу, с боку. К примеру у Кипприбор есть как герконовые, так и Холл-овые датчики с универсальным выходом. Вот такие датчики я нашёл для одного предприятия вместо ушедших из РФ Festo - говорят работают хорошо, подошли как родные.

[mirico]

В 21.12.2022 в 13:06, _abk_ сказал:

Как это не наводит? А сколько наводит? Расстояние между магнитом и индуктивностью? Скорость движения магнита какая? Она в м/с измеряется... Что вы с генератором 333 кГц собрались делать? Отслеживать изменение частоты? За 1-5 мкс?

Эти вопросы помогут прояснить, что же на самом деле вам нужно  

У меня магнит на роторе, 1200 об/мин(188.5 м/с), наводит меньше 10 мВ. При 9000 об/мин(1413.72 м/с) до 58 мВ.
Расстояние видимое около 1мм. Но датчик в литом пластиковом корпусе, сколько там ещё от стенки не знаю.
Можно усилить и пр. Но думаю это тупиковый путь из-за большого количества всевозможных помех и пр.

Зачем мне 333 кГц?
И так, моя логика. Имеем индуктивный датчик, подаём на него импульсы, а ещё лучше(помехозащищённость) вогнать в резонанс.
Считываем с датчика эти же импульсы/колебания, если они есть значит магнита над датчиком нет.
При поднесении магнита датчик перестаёт быть индуктивностью и колебательный контур гасится - импульсы пропадают.

Импульсы с схемы датчика заводятся(через триггер Шмитта) на сброс ёмкости в схеме "реле времени RC + И-НЕ".
Реле рассчитываем на 3-4мкс(1/333кГц), если пропущен импульс, то реле дёрнет прерывания МК.
Либо без реле - все импульсы считывать МК и уже в нём определять пропуск импульса - вариантов море, вопрос не в этом...

 

В 21.12.2022 в 14:16, DedLogoped сказал:

На магнит со скоростью 6-100 мс можно и герконовый датчик поставить, благо их тоже есть полно всяких: с торца, с низу, с боку. К примеру у Кипприбор есть как герконовые, так и Холл-овые датчики с универсальным выходом. Вот такие датчики я нашёл для одного предприятия вместо ушедших из РФ Festo - говорят работают хорошо, подошли как родные.

Спасибо за наводку. Однако сейчас нужно решить на базе имеющегося датчика. В будущем можно другой, но я думаю ставить обычный цифровой датч.холла. К герконам первый вопрос - какой у них ресурс.

[dodik]

Оптический датчик на просвет или отражение не пойдет ? Ресурс хороший .

[J_Ohm]

В 21.12.2022 в 07:47, mirico сказал:

Нужен LC генератор 333 кГц ±10%   ...

Очень важно чтобы выход на рабочую амплитуду и частоту был стабильным/надёжным и до 1,5 мкс.

Выход за 1,5 мкс на частоту с периодом 3 мкс даже определить невозможно, не то что выполнить.

[mirico]

12 часов назад, J_Ohm сказал:

Выход за 1,5 мкс на частоту с периодом 3 мкс даже определить невозможно, не то что выполнить.

Согласен, допускаю варианты

[_abk_]

Насколько помню, цифровые датчики Холла имеют задержку срабатывания более 10...15 мкс. Самое быстрое - усилить и обработать индуцируемые магнитом в датчике 10...50 мВ. Даже без усиления этого достаточно для работы компаратора, того же 393, например.

17 hours ago, mirico said:

Можно усилить и пр. Но думаю это тупиковый путь из-за большого количества всевозможных помех и пр.

Что такое "и пр." не понял. При сопротивлении датчика 1 Ом "всевозможных помех" можно вообще не опасаться. 

Потрясен масштабом вашей установки. Ротор диаметром  3 метра вращается на 9000 об/мин со скоростью внешней поверхности, в 4 раза превышающей скорость звука! Не иначе это первая ступень - метатель какого-то гиперзвукового оружия! 

[Алекс-1112]

Идея порочная в корне. LC генератор с периодом колебаний 3 мкс будет запускаться и устанавливать амплитуду в течение десятков, а то и сотен мкс. @J_Ohm написал же.

[mirico]

4 часа назад, _abk_ сказал:

Потрясен масштабом вашей установки. Ротор диаметром  3 метра вращается на 9000 об/мин со скоростью внешней поверхности, в 4 раза превышающей скорость звука! Не иначе это первая ступень - метатель какого-то гиперзвукового оружия! 

явно ошибся.

Я чего-то не понимаю, даже без вращения у меня уже вот такая картина, с ФНЧ чуть лучше, но не сильно

Спойлер

 

  

В 23.12.2022 в 21:02, Алекс-1112 сказал:

Идея порочная в корне. LC генератор с периодом колебаний 3 мкс будет запускаться и устанавливать амплитуду в течение десятков, а то и сотен мкс. @J_Ohm написал же.

Так и я ответил что допускаю варианты. В первом приближении подойдёт даже запуск за 100-500мкс.

[_abk_]

23 minutes ago, mirico said:

вот такая картина

Только вы один знаете, что у вас за устройство, какая конструкция его и самого датчика, что и как измерено на осциллограмме, какая частота и происхождение этой помехи, почему ФНЧ (что за ФНЧ?) не помогает и так далее. Так можно бесконечно гадать. Информацию приходится вытягивать. Даже скорость движения магнита так и осталась секретной...

38 minutes ago, mirico said:

Я чего-то не понимаю

Похоже на то. 

Может, вам в раздел "Работа" лучше обратиться? Там с вас за ваши денежки и информацию быстро вытрясут и решение предложат.

[mirico]

В том то и дело что я не знаю какая конструкция датчика. Он залит пластиком и разобрать нельзя. При поднесении магнита индуктивность от 250мкГн падает в 0.

Диаметр примерно 10см, при 9000 об/мин это 94 м/с.

Мне тут уже много всего насоветовали кроме ответа на вопрос: рабочая схема генератора Колпитца(ёмкостная трёхточка) на биполярном транзисторе без индуктивности по питанию и методика расчёта.

 

[mirico]

Вот тут нашёл описание https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=11028

Цитата

Принцип срыва колебаний используется в промышленных индуктивных датчиках. При приближении металлического предмета к катушке датчика понижается добротность катушки (часть энергии расходуется на создание вихревых токов), амплитуда на ней падает, падает и сигнал положительной обратной связи и колебания срываются. Рабочую точку генератора нужно выбрать на грани срыва, хорошо работает емкостная трехточка с подстроечным резистором в цепи эмиттера, им выбирают рабочую точку (а следовательно и чувствительность).

У меня что-то похожее

[Beliy_voron]

Я делал подобное на измеритель скорости пули.

[Lexter]

6 часов назад, mirico сказал:

У меня что-то похожее

Муть мутная... Гадать - не перегадать...

Напишите исходную задачу. Что при помощи этого датчика определять-то надо? Измерять скорость вращения ротора диаметром 3 м в диапазоне до 9000 об/мин.? Тогда с какой точностью?
Просто фиксировать факт, что он ещё вращается, не разорвался? Так тогда

В 21.12.2022 в 07:47, mirico сказал:

требуемое время реакции 1-5 мкс

как-то не вяжется со скоростью вращения 150 об/с...

Похоже с математикой у вас ещё со школы нелады. Опишите задачу словами.

[mirico]

Спасибо всем.

Помогла эта схема, немного доработав решил задачу.

Также нашёл вагон специализированных микросхем(категория "proximity sensors chip") решающие мою задачу, одна из них TCA505.(в РФ не продаются)
Их часто ставят в пром. индуктивных датчиках приближения.

Спойлер

 

В 22.01.2023 в 01:41, Lexter сказал:

Муть мутная... Гадать - не перегадать...

Напишите исходную задачу. Что при помощи этого датчика определять-то надо? Измерять скорость вращения ротора диаметром 3 м в диапазоне до 9000 об/мин.? Тогда с какой точностью?
Просто фиксировать факт, что он ещё вращается, не разорвался? Так тогда

как-то не вяжется со скоростью вращения 150 об/с...

Похоже с математикой у вас ещё со школы нелады. Опишите задачу словами.

В первом сообщении описал "Нужен LC генератор... Колптица на биполярном транзисторе.", ветка форума предполагает что мне нужна схема, а не переубедить меня что мне нужен принципиально другой подход к решению задачи.

 

Изменено 8 февраля, 2023 пользователем mirico