Проблема с высотомером: неправильные показания.

 
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Serge77

модератор

С нулём всё в порядке.
Маячок ещё не летал, полётов не было. Вот доделаю высотомер и всё буду испытывать.
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Serge77, можешь выложить (или выслать) исходник? В пятницу приедет контроллер, буду паять схему.
 
+
-
edit
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Уезжаю до понедельника.
Жду предложения по шумовой схеме, в частности номиналы резисторов.
+
-
edit
 

kamenik

новичок
С прискорбием сообщаю, что контроллер не приехал, так что мои эксперименты откладываются на неделю. Ну хотя бы плату вытравил, запаял детали которые были в наличии.

Serge77> Жду предложения по шумовой схеме, в частности номиналы резисторов.

маловато входных данных для расчета... В частности, не нашел в исходнике куска, который дрыгает 5-й ногой. Это отправнвя точка, нужно знать, что там реально будет. Кроме того, давай все-таки определимся, шум будем подмешивать, или треугольный сигнал. Толкового шума средствами МК не получить, а вот треугольный сигнал - относительно легко. Так что определись и сообщи. Для треугольника расчет чуть попозже выложу.

По шумовой схеме. Сегодня была собрана эксперимениальная установка по получению честного аналогового шума на стабилитроне. Результаты, скажем так, далеки от ожидаемых. Установка состояла из собственно стабилитрона, как источника шума, усилителя, генератора Г3-36А для калибровки, анализатора спектра (виртуальный SpectraLab, вход - звуковая карта пк). Температура комнатная +25С. Стабилитрон типа BZX55C3V9 работал при токе 3 мА. Ток менять пробовал, эффект слабый. Усилитель на BA4558 два каскада; общее усиление 90дБ. Первый каскад по схеме неинвертирующевого усилителя, второй - инвертирующий. Картинка спектроанализатора прилагается. Пик на 50 Гц, понятно, сетевая помеха, на 1000 Гц - опорная метка от Г3-36А 140мВ амплитуда. Получается, что современные стабилитроны шумят крайне мало, - для 3,9V BZX55 получается по спектроанализатору менее -10dBuV. (~0.3мкВ). Морально устаревшие Д814 не тестировал, может завтра попробую, но они все равно отпадают из-за высокого напряжения стабилизации. Для использования с нашим АЦП надо генерировать шум около -40dBV. На картинке видно, что собранный генератор шума не дотягивает до этой отметки, а на низких частотах конкретно недотягивает (-70dBV на 100Гц). При этом схема (усиление, напомню 90дБ) неслабо микрофонит, на анализаторе видны всплески при постукивании карандашом по плате или по столу. Такой вот неудачный эксперимент. Отрицательный результат - тоже результат...
Резюме: поскольку сгенерировать шум средствами МК затруднительно (если вообще возможно), "простой" аналоговый шумогенератор с треском провалился по результатам вышеописанного эксперимента, (к тому же простым генератор не получился, т.к. пришлось тыкать операционник, даже два), предлагаю сосредоточиться на использовании треугольного сигнала для повышения дискретности АЦП.
 
+
-
edit
 

zyxman

опытный

kamenik> Отрицательный результат - тоже результат...

Это точно. Кстати теперь знаем что у стабилитрона действительно весьма равномерный спектр шума.
Теперь-бы еще увидеть спектр шума лавинного режима полупроводника..

Да, еще может быть интересно попробовать сделать шумелку из светодиода - аналогично загнать его в режим, в котором малое изменение напряжения дает большое изменение тока (просто включить через резистор на десятки килоом - мегомы) и усилить колебания падения напряжения на резисторе.
Аналогично стоило-бы попробовать автоколебательный генератор на одном транзисторе.
называть крепостное право рабством - это просто за пределами любой логики и здравого смысла (с) Fakir Если ничего не делать то точно ничего не будет, а если делать и искать, то что-то может получиться ;)  1.5.0.61.5.0.6
+
-
edit
 

kamenik

новичок
zyxman> Это точно. Кстати теперь знаем что у стабилитрона действительно весьма равномерный спектр шума.
Я бы не сказал, что равномерный, спад ниже 1кГц -30дБ/дек... Но это чисто мой косяк, когда рассчитывал номиналы, почему-то промахнулся на порядок с разделительными кондерами. Выяснилось это после промера АЧХ. Теперь исправил, полоса 200-7000Гц. Вот более правильная картинка, шум равномернее. Спад на верхних частотах из-за нехватки усиления ОУ (по даташиту 45дБ@10кГц с разомкнутой петлей ООС)
Кроме того, вылез еще косячок, - оказалось что первый каскад был немного не в режиме. При 5В питания на выходе было 3,8В (смещение от стабилитрона). Для обычного ОУ это оказалось перебором. Тоже поправил. Теперь первый каскад шумит не намного меньше стабилитрона: на выходе схемы выдает -55дБВ с замкнутым входом, с подключенным стабилитроном -40дБВ (Наш уровень :) )
zyxman> Теперь-бы еще увидеть спектр шума лавинного режима полупроводника..
zyxman> Да, еще может быть интересно попробовать сделать шумелку из светодиода - аналогично загнать его в режим, в котором малое изменение напряжения дает большое изменение тока (просто включить через резистор на десятки килоом - мегомы) и усилить колебания падения напряжения на резисторе.
Завтра соберу новый вариант усилка, покомпактней, чтоб меньше наводок было и попробую.
zyxman> Аналогично стоило-бы попробовать автоколебательный генератор на одном транзисторе.

Зачем???
 
+
-
edit
 

zyxman

опытный

zyxman>> Аналогично стоило-бы попробовать автоколебательный генератор на одном транзисторе.
kamenik> Зачем???

"легко заводится" (с) :D
- генератор на одном транзисторе хорош тем что ему не нужно большого напряжения питания и его обычно легко загнать в режим, также для нас плюс то что мало деталей. Единственное неудобство что он будет пытаться работать в резонанс, то есть будет не равномерный шум.

Кстати еще вот вспоминаю, видел в одной книжке генератор шума на инвертор+счетчик, или даже на чем-то одном..
называть крепостное право рабством - это просто за пределами любой логики и здравого смысла (с) Fakir Если ничего не делать то точно ничего не будет, а если делать и искать, то что-то может получиться ;)  1.5.0.61.5.0.6

pokos

аксакал

kamenik> ...Получается, что современные стабилитроны шумят крайне мало,
Значить. тут два момента. Совремённые стабилитроны, действительно, шумят крайне мало.
А второе, на напряжении 3,9В пробой в стабилитроне туннельный. Для того, чтобы нормально шумело, нужен не туннельный, а лавинный пробой. Лавинный пробой используют стабилитроны от 6,8В и выше. Так что, либо специальный шумовой диод, либо стабилитрон на большое напряжение.
 6.06.0

kamenik

новичок
pokos> А второе, на напряжении 3,9В пробой в стабилитроне туннельный. Для того, чтобы нормально шумело, нужен не туннельный, а лавинный пробой. Лавинный пробой используют стабилитроны от 6,8В и выше. Так что, либо специальный шумовой диод, либо стабилитрон на большое напряжение.

Воистину так. Сегодня продолжил исследования. Усилитель кардинально переделывать не стал, только уменьшил усиление до 70дБ, что окончательно выровняло АЧХ. Прилагаю картинки спектроанализатора, - какая из них к чему относится, понятно по имени файла; также буду далее ссылаться на номер картинки в тексте. Все испытания повторял по несколько раз во избежание промахов.

Собственные шумы усилителя, вход замкнут - [01]. Первым тестировал BZX55C8V2 при токе 1мА [02], кстати он же победитель тестирования по уровню шума. Испытал 3 экземпляра, дает стабильно около -35дБВ при токе от 20мкА до 1мА. Вопреки ожиданиям, Д814А шумел очень слабо [03], шум немного увеличился при 50мкА, при этом стабилитрон напрочь отказался давить сетевую помеху [05]. Также были испытаны обратносмещенные эмиттерные переходы КТ315Б [07] и BC547C [08]. Оба показали примерно одинаковые результаты по уровню шума. КТ315 пробивался при 7,4В, BC547 - при 8В; ток 20мкА. BZX55C6V8 шумел слабо [06]. Наконец, испытал обратносмещенный светодиод (красный, импортный, тип неизвестен, что первое под руку попалось). Пробился при 1.7В, ток 80мкА, шумы соизмеримы с собственными шумами усилителя, так что картинку не привожу, ибо бесполезна.
Прикреплённые файлы:
 
 
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Забыл добавить, что выход измерительного усилителя объединялся через резисторы 1кОм с выходом Г3-36А, с которого подавалась опорная метка -20дБ для контроля правильности показаний анализатора. на последних скриншотах метку выключал, чтоб не мешала (закорачивал вход опорного сигнала). Т.е общее усиление не 70дБ, а 64дБ. С учетом этого считаем, что BZX55C8V2 дает -100дБВ RMS = 20дБмкВ RMS = 28мкВ пик-пик. Можно использовать в расчетах...
 
+
-
edit
 

kamenik

новичок
..По использованию такого источника с нашим АЦП:
1.5LSB ~ 7мВ. 7мВ/28мкВ=250=48дБ. Хотя бы один операционник нужен как ни крути..
 

pokos

аксакал

kamenik> ...Д814А шумел очень слабо [03], шум немного увеличился при 50мкА, при этом стабилитрон напрочь отказался давить сетевую помеху ...
Не удивительно, рабочий ток у него от 3мА.
 6.06.0
+
-
edit
 

kamenik

новичок
zyxman> - генератор на одном транзисторе хорош тем что ему не нужно большого напряжения питания и его обычно легко загнать в режим, также для нас плюс то что мало деталей. Единственное неудобство что он будет пытаться работать в резонанс, то есть будет не равномерный шум.
В том то и дело что нам нужен по возможности ровный спектр, автоненератор это исключает, на то он и генератор, в нем по любому присутствует частотнозависимая ОС. Кстати, схема на транзисторе, имхо, будет сложнее чем на ОУ.
zyxman> Кстати еще вот вспоминаю, видел в одной книжке генератор шума на инвертор+счетчик, или даже на чем-то одном..
Я видел в журнале "Радио", но это был генератор псевдослучайной последовательности. У нас для этого есть МК. Да и псевдослучайная последовательность есть хреновая альтернатива белому шуму..
 

kamenik

новичок
kamenik>> ...Д814А шумел очень слабо [03], шум немного увеличился при 50мкА, при этом стабилитрон напрочь отказался давить сетевую помеху ...
pokos> Не удивительно, рабочий ток у него от 3мА.

Это-то понятно. А вот импортный работал даже при 20 мкА, хотя рабочий у него 5мА.
 
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Вобщем в свете полученных результатов, предлагаю забить на поиски всяческих шумов, и использовать треугольный сигнал, благо техника описана, и реализуется двумя деталями.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Я вернулся.

Всем спасибо за усилия, вывод "забить на поиски всяческих шумов, и использовать треугольный сигнал" поддерживаю ;^))

kamenik> маловато входных данных для расчета... В частности, не нашел в исходнике куска, который дрыгает 5-й ногой.

Этого в программе пока нет. Я не спец по МК, поэтому пишу программу мелкими шажками, постоянно проверяя результат. Поэтому мне сначала нужна шумовая (треугольная) схема, а потом я её спаяю и буду подгонять программу.

Вот в этом сообщении и дальше вроде почти решили, какая нужна схема, только нет номиналов:
Проблема с высотомером: неправильные показания. [Serge77#29.04.09 09:49]
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Serge77> Вот в этом сообщении и дальше вроде почти решили, какая нужна схема, только нет номиналов:
Serge77> Проблема с высотомером: неправильные показания. [Serge77#29.04.09 09:49]
Еще нужен резистор между датчиком и 3-й ногой МК, условно назовем его R4 порядка 10кОм. Дальнейшие расчеты упираются в отсутствии инфы по 5-й ноге. Добавь две строчки в код (красным выделил) и посмотри что будет на 5-й ноге. Нужно узнать период и длительность импульсов.
TIM1_CMP:
clr vSumL ; î÷èñòêà ñóììû
clr vSumH

ldi R17, 64
sbi portb,0
tc_sum_loop: ; íà÷àëî öèêëà ñóììèðîâàíèÿ
; äëèòåëüíîñòü öèêëà â çàâèñèìîñòè îò ÷èñëà ñóììèðîâàíèé
; îäíî ïðåîáðàçîâàíèå - 65 ìêÑåê
; 255 ïðåîáðàçîâàíèé - 16 ìÑåê !!! íåâîçìîæíî çàïèñûâàòü â ïàìÿòü ñî ñêîðîñòüþ 100 ãö

sbi ADCSR,ADSC ; çàïóñòèòü ïðåîáðàçîâàíèå
CONV: sbic ADCSR,ADSC
rjmp CONV ; öèêë îæèäàíèÿ çàâåðøåíèÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ


in R20,ADCL
in R21,ADCH ; ñ÷èòàòü ðåçóëüòàò ïðåîáðàçîâàíèÿ

add vSumL, R20 ; äîáàâèòü òåêóùèé ðåçóëüòàò ÀÖÏ ê íàêàïëèâàåìîé ñóììå
adc vSumH, r21

dec R17
brne tc_sum_loop ; öèêë ñóììèðîâàíèÿ
cbi PORTB,0
mov r20, vSumL ; âñ¸, òåïåðü â ýòèõ ðåãèñòðàõ ðåçóëüòàò n-áèòíîãî ÀÖÏ ïðåîáðàçîâàíèÿ
 
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Хм, странно, цветом не выделяется... вобщем надо добавить sbi portb,0 и cbi portb,0 в начале и по окончании преобразований.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

kamenik, комментарии в программе не читаются.
+
-
edit
 

kamenik

новичок
Serge77> kamenik, комментарии в программе не читаются.
Я вижу :) так вышло после копипаста из AVRStudio.. Но это твой же исходник, думаю найдешь где это должно быть.
Почему нельзя редактировать сообщения?
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

kamenik> посмотри что будет на 5-й ноге. Нужно узнать период и длительность импульсов.

Как посмотреть? У меня нет осциллографа.
+
-
edit
 

Serge77

модератор

kamenik> Еще нужен резистор между датчиком и 3-й ногой МК, условно назовем его R4 порядка 10кОм.

Я добавил в схему. Правильно?
Андрей Суворов писал, что нужно ещё уменьшить R3:
Проблема с высотомером: неправильные показания. [Андрей Суворов#29.04.09 15:57]
Прикреплённые файлы:
 
+
-
edit
 

kamenik

новичок
kamenik>> Еще нужен резистор между датчиком и 3-й ногой МК, условно назовем его R4 порядка 10кОм.
Serge77> Я добавил в схему. Правильно?
Serge77> Андрей Суворов писал, что нужно ещё уменьшить R3:
Serge77> Проблема с высотомером: неправильные показания. [Андрей Суворов#29.04.09 15:57]

Добавил правильно. вместо осциллографа попробуй использовать звуковую карту компа. сделай запись и посмотри в редакторе. Частота небольшая, должно прокатить. только делитель поставь между мк и звуковой картой, 22 кОм и 470 Ом будет нормально. Номиналы R3 и С7 потом можно будет посчитать. Пока интересует какие будут временные интервалы.
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Может просто частотомером измерить? У меня до 20 кГц измеряет.
1 2 3 4 5 6 7 8 9

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru