Кобра III

Non-conformist> По-моему как минимум НАЧАТЬ нужно именно с оптики.
С оптики - с готового ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОУ. Следующим шагом может быть замена дорогостоящей микросхемы дешевым операционником общего применения в комплекте с четырьмя прецизионными резисторами - дешевыми и доступными ("самодельным" инструментальным ОУ). Стоимость оптического датчика положения в этом случае может быть снижена на порядок.

А вот и готовая схема. Железом располагаю. Разберу завалы на столе, соберусь с мыслями - и вперед. Ne vseremos!

А вот и однополярное питание. И это железо в закромах имеется (двухканальное). Но тут схема сложнее, конечно - Ку не одним внешним резистором выставляется, а делителем.

Non-conformist> А вот и готовая схема. Железом располагаю. Разберу завалы на столе, соберусь с мыслями - и вперед. Ne vseremos!

Nos venceremos! La Victoria será con nosotros!

Мы победим! Победа будет за нами! Ну, кто это сказал, надеюсь, знаешь. Но сказал вовремя. И победили.

Если будут вопросы по оптической схеме, попробую помочь.

Большое спасибо a_centaurus за моральную поддержку; ckona - за конструктивные соображения.

Ckona> 6. Полезно определиться - какие показатели должны быть достигнуты, и зачем.
Золотые слова. Этот пункт должен быть первым в списке. Но проблема в том, что пока неизвестно, какие параметры удовлетворяют решению задачи. Здесь есть две тактики: с целью поддержания морального духа сразу закладывать суперпараметры (используя бесплатные сэмплы самых современных чипов), и потом, уже имея в руках успешный технологический задел, упрощать-удешевлять систему; или наоборот, если оптимизм имеет хороший запас прочности, идти СНИЗУ вверх, обрекая себя на неизбежную серию неудач в начале пути. Как обычно, я планировал первый вариант, а получился второй. Но с бодростью вроде пока все нормально, поэтому идем дальше.

По существу. Схема на голых мышиных фототранзисторах получила полный отлуп. Свой экспериментальный потенциал она исчерпала, так и не удовлетворив экспериментатора.

Сегодня была успешно смакетирована мостовая схема на двух вишаевских ИК-фотодиодах (один канал), нагруженная на дешевый двухканальный ОУ общего применения LM358D (один канал), включенный по схеме дифусилителя; Ку = 30. Резисторы взял обычные, пятипроцентные. Завтра будет смакетирован второй канал, на этом же чипе.

Таким образом, во-первых я рассчитываю оценить уровень перекрестных помех между каналами, а во-вторых - температурную стабильность схемы. Уже видно, что КОСС у этой схемы никакой, как и предсказывали Х-Х: на осциллограмме прекрасно видны регистрируемые фотомостом световые пульсации лампы накаливания с частотой сети (это и есть синфазная помеха: наложенная на полезный трехвольтовый сигнал синусоида пульсаций размахом 300 мВ). Но ведь осветители датчика положения будут питаться от батарейки, поэтому высокий КОСС здесь вроде как ни к чему...

Что я хочу сказать... Если несогласованность резисторов и дешевизна ИС не обусловит большого температурного дрейфа нуля (опять-таки - где здесь предел "пойдет/не пойдет"? - сегодня "большого дрейфа" за полчаса истязаний я как будто не заметил, максимум несколько десятков милливольт), то можно будет попробовать прогнать эту схему на стенде и получить еще одну кривую.

Non-conformist> Сегодня была успешно смакетирована мостовая схема на двух вишаевских ИК-фотодиодах (один канал), нагруженная на дешевый двухканальный ОУ общего применения LM358D (один канал), включенный по схеме дифусилителя; Ку = 30. Резисторы взял обычные, пятипроцентные.
При ближайшем рассмотрении оказалось, что схема работает неправильно. Когда заподозрил неладное, откинул мост и закоротил вход дифусилителя. При однополярном питании и нуле на входе, как я понимаю, на выходе должна быть ровно половина напряжения питания. А получается ноль. Чем и как его балансировать? ХХ пишут, что применять надо точные резисторы, и что R3 должен быть равен (видимо, с хорошей точностью?) R4, а R5 с такой же точностью равен R6. И тогда получим баланс (половину Vcc на выходе) и щастя. ??? Схема ниже.

Да, на выходе самого фотомоста - полный порядок: при равноосвещенности/затененности фотодиодов на выходе - ноль; при затенении одного фотодиода линия развертки уходит вверх, при затенении другого - вниз. На какую величину - зависит от уровня освещенности. Если светить мышиным излучателем (воспроизводить условия предыдущего эксперимента) - на 30 .. 40 мВ в обе стороны от нуля.

А еще у своего постоянного поставщика я нашел вот что:

СтОит это чудо 26 грн всего. И крепко я задумался... Вместо осветителей - два крошечных магнитика. Вместо фотомостов по четыре детали в каждом (или вообще по шесть - дополнительные резисторы для подгонки) - 2 х SOT23. Ни тебе светобоязни, ни гобких шлейфов между кольцами... Что скажете?

***
termostat! Жду, мля, ответа, как соловей лета. Ё-моё, Анжела Олеговна! Игнорируете? Ну-ну...

R6 должен подключаться к ref, а не к земле (если только ref не задуман быть = земле).

При нулевом дифсигнале на входе усилителя на выходе получается ref.

Так как ожидается, что дифсигнал с моста будет и в плюс и в минус с одинаковым размахом, то ref надо брать в половину питания.

Точность резисторов нужна для точности измерения, на функционирование она не влияет. (Влияет на подавление синфазной.)

Non-conformist> СтОит это чудо 26 грн всего. И крепко я задумался... Вместо осветителей - два крошечных магнитика.

Когда-то такой датчик я думал использовать для измерения сжатия пружины стенда, нашёл полезный документ, как получить с такого датчика линейный сигнал.

Файл 700 кВ, не цепляется. Могу прислать почтой.

Вот еще, этот стОит 30 грн:

Тот же пермаллоевый мостик, что и KMZ51. Как на него будет влиять магнитное поле земли на фоне близкорасположенного постоянного магнита? Как на него будет влиять стальная труба мотора, когда его вставят в кардан? Вопросов пока больше, чем ответов. Но заманчиво... В ДШ так и указано - "for proximity sensors".


***
2_Xan:

Понял свою ошибку, спасибо. У Х-Х все схемки по умолчанию нарисованы с двуполярным питанием (они питание даже вообще не рисуют, только подразумевают). И в их схеме R6 заземлен. Соответственно, в схеме с однополярным питанием надо резистивным делителем сделать искусственную среднюю точку, и R6 не заземлять, а подключить к этой средней точке. Спасибо за ответ, будем пробовать!

Это я пробую использовать обычный ОУ общего применения в качестве измерительного, с целью удешевления конструкции. Просто я его пощупал и увидел, что в дифференциальном включении (с двуполярным питанием) на выходе у него стабильные -10 мВ, на глаз (осциллограф) совершенно не зависящие от температуры. Я подносил вплотную к чипу жало паяльника, а когда убирал и трогал пальцем, он был совсем горячий, градусов 60. Минус десять милливольт так никуда и не сдвинулись.

Serge77> Файл 700 кВ, не цепляется. Могу прислать почтой.
Так в ссылке на ДШ ZMY20 явным образом нарисована схема с аналоговым выходом. Только там измерительный усилитель собран на трех ОУ - это прошлый век, сейчас так уже не делают. Сейчас это будет один чип с одним (максимум двумя) внешними резисторами. Очень просто, но достаточно дорого по деньгам (инструментальные ОУ сейчас стоят в районе $10 .. $12 за штуку). Но если надо что-то действительно ТОЧНО измерять, то это самое рациональное решение.

Про магнитный датчик.
Поле Земли в наших краях примерно 0.045 кА/м.
В даташите говорится о 1...2 кА/м (вроде бы), так что Земля даст несколько процентов.
Поле Земли довольно близко к вертикальному - горизонтальная составляющая в два раза меньше вертикальной. Это ещё может дать некоторое облегчение.

А, да.
Обычный операционник - в самый раз. Точные резисторы не нужны, обычных 1% - выше крыши.

Non-conformist> Так в ссылке на ДШ ZMY20 явным образом нарисована схема с аналоговым выходом.

Датчики SS490, SS49, SS59 имеют встроенный усилитель и на выходе дают примерно от 0 до V питания.

Non-conformist> Так в ссылке на ДШ ZMY20 явным образом нарисована схема с аналоговым выходом.

Ты наверно не понял, о чём документ. Он не про усилители, а про то, как правильно расположить магниты, чтобы получить линейный отклик от датчика. Там не всё так просто.

Serge77> Ты наверно не понял, о чём документ. Он не про усилители, а про то, как правильно расположить магниты, чтобы получить линейный отклик от датчика. Там не всё так просто.
Таки не понял. Вышли, пожалуйста, на игнитерсобакаяру. Такой вопрос. Один магнитный мостик, один магнитик. Отклоняем одно относительно другого по дуге влево - сигнал уменьшается, по дуге вправо - увеличивается. Или в обе стороны уменьшатся будет, т.е. на один магнитик нужны два мостика (итого = четыре)? И еще - они же вроде на металл реагируют?

Non-conformist>> Сегодня была успешно смакетирована мостовая схема...

Плохая схема. Коэффициент усиления будет зависить от освещенности.

Full-scale> Плохая схема. Коэффициент усиления будет зависить от освещенности.
А почему у тебя одно плечо моста буферизировано повторителем, а второе подключено напрямую к усилителю? Что достигается повторителем?

В "плохой схеме" от освещенности зависит не Ку, а размах дифсигнала. Что меня нисколько не беспокоит, т.к. питалово может быть стабилизировано пятивольтовым стабилизатором, если в этом будет необходимость. Но это вряд ли - ток потребления небольшой, батарейки хватит надолго.

Кстати, в твоей схеме размах входного сигнала тоже будет зависеть от освещенности. Повторитель тут не поможет.

Non-conformist> В "плохой схеме" от освещенности зависит не Ку, а размах дифсигнала. Что меня нисколько не беспокоит, т.к. питалово может быть стабилизировано пятивольтовым стабилизатором, если в этом будет необходимость.
Я хотел сказать - питалово ОСВЕТИТЕЛЕЙ. Ну, и заодно всего остального.

Non-conformist> А почему у тебя одно плечо моста буферизировано повторителем, а второе подключено напрямую к усилителю? Что достигается повторителем?
Non-conformist> В "плохой схеме" от освещенности зависит не Ку, а размах дифсигнала...

В исходной схеме коэффициент усиления есть оношение сопротивления резистроа R5 к сопротивлению R3+выходное сопротивление датчика. Выходное сопротивление датчика будет зависить от освещенности фотоэлемента. Поэтому чтобы исключить влияние сопротивления датчика на коэффициент усиления ставится буфер, датчик везде подключен к высокоомному входу операционника.

Full-scale> Выходное сопротивление датчика будет зависить от освещенности фотоэлемента.

Сопротивление фотодиода гораздо больше сопротивления резистора.
Фотодиод - практически генератор тока.
Так что можно не волноваться.

Non-conformist> Таки не понял. Вышли, пожалуйста, на игнитерсобакаяру

Уточни, буква я в адресе - как писать?

Non-conformist> Такой вопрос. Один магнитный мостик, один магнитик

Нет, два магнита, между ними датчик. Прочитаешь документ, всё станет ясно, там именно про твой вопрос.

Serge77> Уточни, буква я в адресе - как писать?
уа

Non-conformist>> Такой вопрос. Один магнитный мостик, один магнитик
Serge77> Нет, два магнита, между ними датчик. Прочитаешь документ, всё станет ясно, там именно про твой вопрос.
Т.е. мост чувствует не только приближения магнитика, но и определяет направление, с которого он приближается? А если использовать один магнит по центру, и использовать не приближение, а удаление, то будет нелинейность? Очень интересно, жду письма.

Non-conformist> Т.е. мост чувствует не только приближения магнитика, но и определяет направление, с которого он приближается? А если использовать один магнит по центру, и использовать не приближение, а удаление, то будет нелинейность?

Да, да.
Письмо отправил.

Serge77> Письмо отправил.
Да, Рис.18 - это мой случай, прямо один к одному. Только открывается почему-то не весь документ, примерно трети картинок или текста недостает, если судить по пустым местам. Выпало окошко, что при чтении документа возникли проблемы. Попробую в среду открыть на рабочем компе.

Непонятно только, где брать мелкие магнитики. Там получается замкнутая магнитная цепь, в зазоре которой располагается датчик. Наподобие того, как в зазоре магнитной системы динамика колеблется звуковая катушка. Похоже, что в таких условиях внешние влияния действительно сведены к минимуму - будь то близкорасположенные металлические предметы или магнитное поле Земли. Будь эти датчики чуть подешевле, было бы вообще хорошо.