Стенд и оборудование для испытаний и измерений VI

А какая расчетная девиация.
Может, все таки лучше вычитать опорную частоту.
Те же 3 корпуса.

Я не очень в курсе, что такое девиация вообще. А уж тем более расчётная ;^))

Я не против вычитать. Если кто-то нарисует точную схему, я спаяю и проверю в работе.

RLAN, ты как-то рассказывал о измерителе артериального давления, там был измеритель давления на сильфоне-конденсаторе. Помнится его ёмкость была всего 30 пФ. Какой там был генератор? Лучше ли он, чем 555 таймер?

Я не очень в курсе, что такое девиация вообще. А уж тем более расчётная ;^))

Я не против вычитать. Если кто-то нарисует точную схему, я спаяю и проверю в работе.

RLAN, ты как-то рассказывал о измерителе артериального давления, там был измеритель давления на сильфоне-конденсаторе. Помнится его ёмкость была всего 30 пФ. Какой там был генератор? Лучше ли он, чем 555 таймер?

 

Приношу извинения. Так как точно определить термин те могу.
Что то вроде отклонения.
Имел ввиду диапазон изменений частоты ненагруженного и под максимальной нагрузкой.

Генератор был на логике, стабильность его наверняка соизмерима с 555.
Схема стандартная, сейчас попытаюсь найти ссылку, уверен, их миллион.
Вычитание выгодно будет, если, например, диапазон изменения 405-415 кгц.
Вычитая опорную 400 кгц (кварцы продают на радиобазарах) получаешь 5-15 кГц.
на свободном триггере можно еще вдвое поделить.

Диапазон изменения и сейчас очень большой, как правило ёмкость датчика увеличивается вдвое при полной нагрузке. Соответственно частота понижается вдвое.

Предлагаемое изменение конструкции может повысить этот диапазон ещё вдвое, может больше.

Но главное, хочется улучшить линейность. Для этого нужно убрать паразитную ёмкость, т.е. ту часть ёмкости, которая не изменяется. Это кабель от датчика до генератора и края пластин, которые практически не перемещаются.

Про конструкцию датчика ничего не могу сказать. Не знаю.

Вот ссылка, бегло глянул, генераторы на любой вкус.
http://zpostbox.hostonfly.ru/index.htm

А по поводу двухкратного увеличения емкости - может оказаться это не есть хорошо.
Все мне известные измерители работают в зоне относительно малых деформаций.

Я эту ссылку когда-то уже видел. Но для меня это тёмный лес, я не могу выбрать оттуда что-то подходящее и лучшее, чем 555 таймер.

Деформация малая, максимальный прогиб пластины 0.15 мм. Можно и меньше.

По этому поводу есть вопросы:

1. не слишком ли я упростил схему?
2. есть ли смысл устанавливать генератор на пластину? Даст ли это эффект - уменьшение паразитной ёмкости и более стабильную частоту ?
3. генератор будет спаян на текстолите толщиной 0.15 мм, затем приклеен на пластину, на участок с заземлённой фольгой. Такая близкая земля не помешает?
4. думаю задать частоту генератора без нагрузки 400 кГц. Не много?
5. хочу покрыть генератор лаком или эпоксидкой для защиты от внешней среды. Это не испортит схему? Чем лучше покрыть?

 

1) - Нет не слишком. Но конденсаторы 0.1 мкФ по питанию стоящие около каждой микросхемы весьма желательны.
2) Смысл есть. У меня сейчас между датчиком и генератором 20 см провода "лапша" - и "ноль" и коэффициент преобразования плавают весьма существенно. Требуется перекалибровка перед каждым тестом.
4) 400 кГц для NE555 это много. Тут все зависит от производителя чипа, но для тех чипов которые у меня даташит говорит 250 кГц предел при 5В питания.

Но главное, хочется улучшить линейность. Для этого нужно убрать паразитную ёмкость, т.е. ту часть ёмкости, которая не изменяется. Это кабель от датчика до генератора и края пластин, которые практически не перемещаются.

 

Вычитание частоты как раз улучшит линейность. Мой стенд он как раз с вычитанием и характеристика практически линейная. На память точно не помню, но измерительный генератор работает на частоте порядка 90 кГц, второй на 80 кГц примерно. Частоты вычитаются, а потом делятся на 4 (два раза по 2) по совету Метеро. В результате и частота на выходе меняется с 400 до 3500 Гц.

Кстати, сопротивления R3, R4 - по величине немного странные. Это я что-то путаю в прикидках, или у тебя опечатка ?

Ясно, добавлю конденсатор к делителю.

По максимальной частоте в документации сказано "более 500 КГц". (NE/SA/SE555/SE555C)
Про то, есть ли связь максимальной частоты с напряжением питания, ничего не сказано.

Я не понял, как вычитание может повысить линейность? Ты ведь вычитаешь постоянную величину?

R3, R4 - это я пытался сделать делитель напряжения с 5 до 1 В.
Как раз забыл спросить - не много ли будет для линейного входа 1 В ?

Не знаю заметили вы или нет, ноесть еще такая возможность сделать изменение частоты более заметным без занятий со схемотехникой.

Для этого следует датчик сделать относительно длинным , а центральную пластину сделать в 2 раза короче. чтобы она рассполагалась только под зентральным бугром и края не давали "мертвой" емкости.

Вьi что, ребята, не спите по ночам? за ноч 2 страницьi написали!
2 Serge77:
>>>>1. не слишком ли я упростил схему?
Как советовал Timochka, все верно. Вход "res" 4020 обязательно поставь на землю, у меня ето пропуск в схемме. без етого жуткая нестабильность работьi счетчика.
>>>>>2. есть ли смысл устанавливать генератор на пластину? Даст ли это эффект - уменьшение паразитной ёмкости и более стабильную частоту ?
Если есть шанс пластинам и генератору нагреться от двигателя, ето плохо. Вообще лучше термоизолировать генератор стиропором.
>>>3. генератор будет спаян на текстолите толщиной 0.15 мм...
...Очень тонкая, в печатние проводники могут трещиньi появиться..
затем приклеен на пластину, на участок с заземлённой фольгой. Такая близкая земля не помешает?
нет, даже лучше.
>>>4. думаю задать частоту генератора без нагрузки 400 кГц. Не много?
Многовато. Как правило ширпотребские до 250-300 KHz еще тянут, потом начинают работать нестабильно и заваливать фронтьi. Нужно смотреть осцилографом .
>>>5. хочу покрыть генератор лаком или эпоксидкой для защиты от внешней среды. Это не испортит схему?
нет.
>> Чем лучше покрыть?
В крайнем случае -лаком для волос, тьi уже нападаеш косметику женьi:)
У нас в магазинах "konrad" продается лак для плат, изоляцией 10 Гига!ом /см, поищи у вас. Вечером могу снять и показать фото. Я ползьовался им, плата , уроненая случайно в ведро водьi под напряжением продолжала работать.

Другие методьi: я пробовал сделать на сравнение фаз ( фазовьiй детектор, PLL ), на 4046, результат получился скромньiй и отказался.
Лишнее усложнение схеммьi и настройки. Хотя, если время есть копаться , етот метод заманчив, получается директно напряжение в зависимости от прогиба. Те же 2 корпуса.
Измерение разности частот: оба!! генератора должньi бьiть очень стабильними. Кроме как какой-то частотний синтезатор и слежение варикапного напряжения пока другое решение не вижу. Нестабильность частотьi определяется главно размером пластин и их термической деформации, никуда не убежать от етого. Поетому делением нестабильность усредняется.

Не знаю заметили вы или нет, ноесть еще такая возможность сделать изменение частоты более заметным без занятий со схемотехникой.
Для этого следует датчик сделать относительно длинным , а центральную пластину сделать в 2 раза короче. чтобы она рассполагалась только под зентральным бугром и края не давали "мертвой" емкости.

 

Не знаю, заметил ты или нет, но моё рацпредложение как раз именно в этом и состоит ;^))
Только вместо укорачивания пластины, что нереально (за что она будет держаться?), я уменьшаю площать фольги на текстолите, участвующую в образовании ёмкости.

metero > Если есть шанс пластинам и генератору нагреться от двигателя, ето плохо.

Буду стараться изолировать, конечно.

metero > ...Очень тонкая, в печатние проводники могут трещиньi появиться..

Так я же эту платку сразу приклею на толстую текстолитовую пластину, дорожки не будут гнуться.

А как насчёт покрытия схемы эпоксидкой? Плохо?

А как насчёт покрытия схемы эпоксидкой? Плохо?

 

Нет, почему..даже в свое время военньiе и промьiшленньiе платьi так и покривали. Но что-нибудь потом отпаять или изменит...нет слов.

военньiе и промьiшленньiе платьi так и покривали.

 

Эпоксидку старались избегать, поскольку она имеет свойство отрывать концы деталей при полимеризации. Для покрытия плат применялся полиуретановый лак УР.

PS
тут о защите плат
http://www.resonit.ru/download/laki.pdf

По настоятельной просьбе модератора и под угрозой десяти минусов на свой счет ставлю чествную общественность в известность.
Я планирую в ближайщее время спаять и испытать следующий вариант датчика давления:
генератор NE555 на частоте ~100 кГц заведен на счетчик 12-14 разрядов.
Генератор на кварце с частотой 100 Гц сбрасывает этот счетчик.
Счетчик заведен на LPT порт.
Компьютер получает мгновенное значение тяги интегрированное за 0,01 секунды.

Ожидаю кардинально увеличение точности к варианту на аудио частоте через звуковую плату.

Заранее спасибо Андрею Сувору за детальные консультации.

По настоятельной просьбе модератора и под угрозой десяти минусов

 

Во я какой зверь! ;^))

А я всего лишь пытался объяснить, что если серьёзные участники вместо общения на форуме уйдут в личную переписку, то форум просто умрёт. Здесь останутся вопросы вроде "как зделать рокету из парашка от питард?" Помните такое?

Счетчик заведен на LPT порт.

 

Там же вроде шина 8 бит? Т.е. можно считывать значения в диапазоне 0-255. Это дискретность 0.4%. Разве это на порядок лучше, чем через звуковую карту?

на LPT в современном варианте доступно 17 линий.

на LPT в современном варианте доступно 17 линий.

 

Часть из них - фиксированные входы, часть - фиксированные выходы. Нет, передавать данные предполагается кусками, не более 8 бит кусок, суть не в том. Суть в том, что, вместо оцифровки сигнала АЦП звуковой карты предлагается напрямую измерять его частоту частотомерными принципами, т.е. счёт измеряемой частоты счётчиком, запираемым и отпираемым образцовым генератором. Подход, в принципе, разумный, в деталях же имеются расхождения. Насчёт прогнозируемой точности - у меня пока сомнения

Давайте попробуем сравнить.

В методе со звуковым файлом мы считаем количество импульсов в окне. Количество импульсов мы находим без погрешности, размер окна получаем с погрешностью, равной времени дискретизации звуковой карты. Т.е. размер окна мы определяем точнее, чем если просто примем его за 0.01 с.

С LPT мы получаем количество импульсов (точная величина) за 0.01 с. Т.е. здесь размер окна фиксирован, а значит это менее точно, чем из звукового файла.

Что я написал неправильно?

Давайте попробуем сравнить.

В методе со звуковым файлом мы считаем количество импульсов в окне. Количество импульсов мы находим без погрешности, размер окна получаем с погрешностью, равной времени дискретизации звуковой карты. Т.е. размер окна мы определяем точнее, чем если просто примем его за 0.01 с.

С LPT мы получаем количество импульсов (точная величина) за 0.01 с. Т.е. здесь размер окна фиксирован, а значит это менее точно, чем из звукового файла.

Что я написал неправильно?

 

Нет, размер окна не фиксирован, он просто кратен 0,01 секунды. Ничто не мешает постобработкой сделать размер окна 0,02 или 0,03 секунды. Я уже беседовал с Пироманом про выбор размера окна и величины рабочей частоты. Конечно, делать бы надо не так То есть, сама идея - измерять частоту ДО ввода в компьютер - богатая, но её конкретная реализация может вызывать сомнения.

По максимальной частоте в документации сказано "более 500 КГц". (NE/SA/SE555/SE555C)
Про то, есть ли связь максимальной частоты с напряжением питания, ничего не сказано.

Я не понял, как вычитание может повысить линейность? Ты ведь вычитаешь постоянную величину?

 

У меня несколько даташитов на NE555 от разных производителей. У всех предел по частоте разный.

Все замечния по стабильности генераторов при вычитании частот правильные. Нестабильность генераторов дает ошибку - разброс показаний.
Линейность характеристики - вопрос отдельный. У меня частота измерительного генератора изменяется с 90 до 104 кГц примерно. Это +15% к начальному значению. Без вычитания обычно изменение частоты генератора примерно в 2 раза, т.е. типа от 1.5 кГц до 3 кГц. Это +100% к начальному значению.
Соответственно участок 100% -115% более похож на линейную характеристику, чем участок 100%-200%. ИМХО.