Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

Б.г.>> Во-первых
Б.г.>> Во-вторых
Б.г.>> В-третьих
Типоразмер не влияет? Что лучше - 0805 или 0402 ? Вроде пишут, что чем меньше - тем шумнее...

Б.г.> Во-первых
Б.г.> Во-вторых
Б.г.> В-третьих
Большое спасибо.

Б.г.> Ну, вообще-то, надо смотреть, насколько у тебя от нетермостабильности уйдёт коэффициент усиления.
Вот это очень важная оговорка. Не будем забывать, что делаем всё-таки не образцовый прибор.

А какой Ку ты бы порекомендовал?

Non-conformist> И ещё вопрос по схеме ниже - нужно ли подтягивать выход до середины питания?

Так как нагрузка на датчик только в одну сторону, то лучше асимметрично, чтоб сигнал у тебя гулял примерно в середине.

Non-conformist> Типоразмер не влияет? Что лучше - 0805 или 0402 ? Вроде пишут, что чем меньше - тем шумнее...

Влияет, да, но сам я этого не испытал, использовал только 1206 и 0805, меньше нам тогда не удавалось найти, когда я этим профессионально занимался.
Лучше не использовать меньше, чем 0805.
Там даже не шум важен - старение, оно у маленьких резисторов в относительных величинах больше в разы.

Xan>

Не понял. (( Нужно ли подтягивать выход к середине питания при однополярном питании? Или не нужно, потому что всё равно сигнал только в одну сторону?

И ещё не понял - какое питание у приведённой выше схемы, однополярное или двуполярное? Судя по всему - однополярное?

Б.г.> Лучше не использовать меньше, чем 0805.
Понятно.

Б.г.>
Какой Ку порекомендуешь? Сотни хватит, или мало?

Б.г.>> Не забывай, речь идёт об очень маленьких сигналах, разница между штатным испытанием и нештатным - хорошо, если сто микровольт!
SashaPro> Хотелось бы более конкретные цифры увидеть на наглядных примерах...

Наглядный пример:
Датчик от весов даёт выходной сигнал в пределах единиц милливольт. Нагрузке в 1% от шкалы соответствуют сто микровольт. Нормальное испытание - сигнал в 50% от шкалы. Аварийное - в 10% от шкалы, или, наоборот, в 200% но недолго.

Я сейчас использую АЦП AD7798, программирую его на к.у. 128 или 64, в зависимости от прогнозируемой максимальной тяги. На частоте дискретизации 16,7 Гц, при которой 50 Гц давится, шум составляет примерно 2 кванта пик-пик, что обычно считается, как 0,33 кванта среднеквадратичной.
Если я делаю частоту дискретизации 50 Гц, размах пульсаций где-то 200 LSB, причём, там возникают биения между частотой сети и частотой дискретизации, и это неприятно, т.к. они низкочастотные. Если бы совпадали - появлялось бы постоянное смещение.

Non-conformist> Какой Ку порекомендуешь? Сотни хватит, или мало?
Б.г.> Я сейчас использую АЦП AD7798, программирую его на к.у. 128 или 64, в зависимости от прогнозируемой максимальной тяги.
Ожидаемое воздействие на датчики (тяга минус вес) = 1 .. 1,5 кгс. Четыре датчика из весов на 200 кгс. АЦП - встроенный в Мегу32. Тут наверное больше сотни надо Ку входного усилителя делать?

Non-conformist> Ожидаемое воздействие на датчики (тяга минус вес) = 1 .. 1,5 кгс. Четыре датчика из весов на 200 кгс.
Т.е. в районе одного процента. Если не получится нужное разрешение, буду фрезеровать УЭ.

Могу дать несколько (хоть 7) полупрецизионных герметичных резисторов МГП 200К, шумовая группа Б, 1%. Одна проблема - 62 год выпуска) Но все из одной партии.

Xan>>
Non-conformist> Не понял.

Если ты хочешь на осцилле посмотреть положительный импульс, ты же уровень, когда импульса нет, поближе к низу экрана поставишь, чтоб импульс красиво по центру экрана нарисовался.
Ну вот если сигнал планируется положительным, лучше чтоб делитель давал не 50% питания, а 25 или 10. Чтоб имульсу больше свободы было.

Non-conformist> И ещё не понял - какое питание у приведённой выше схемы, однополярное или двуполярное? Судя по всему - однополярное?

Однополярное.

Xan> Если ты хочешь на осцилле посмотреть положительный импульс ...
Ага, значит понял правильно.

IvanV> ...
Спасибо, но попробую обойтись стандартными однопроцентными.

Что-то мне кажется, что термостабильность не будет основной проблемой. )) По-моему главная проблема тензомоста на 200 кгс - почувствовать сигнал от 1 кгс нагрузки. Да так, чтобы этим сигналом ещё более-менее реальный профиль нарисовать...

Я не знаю, есть ли в штатной схеме напольных весов предварительный усилитель. Если нет, то это хорошо - тогда получается, что, поставив усилитель, получаем вполне адекватное соотношение "сигнал/диапазон". А если входной усилитель в весах всё-таки есть, то тогда скорее всего придётся покупать четыре миниатюрных балки на сколько-то единиц кгс каждая (по ссылке NGR), и делать под них крепления на площадках.

Или же третий вариант, но не знаю, насколько он правильный для меня - покупать шестнадцатибитный Xan'ов АЦП за двести гривен, и строить систему, способную уверенно наблюдать единицы граммов двухсоткилограммовым тензодатчиком. Сам-один я такое не сделаю.

Non-conformist> ... скорее всего придётся покупать четыре миниатюрных балки на сколько-то единиц кгс каждая (по ссылке NGR), и делать под них крепления на площадках.
Ну, по ссылке NGR - исключено. Балки на 1 кгс там по $20 .. $30. (( Отпадает.

Б.г.> Усреднение 16 отсчётов даёт 2 дополнительных бита к разрешению АЦП.
Значит ли это, что встроенный в Мегу32 десяти-плюс-два-битный АЦП сможет различать ступеньки по 200 000 / 4095 = 48,8 грамм-сил в сигнале от тензомоста на 200 кгс? Насколько это реально, или это упрощённая теория?

Вот только не знаю, куда в этих рассуждениях приткнуть входной усилитель. )) Это с усилителем или без?

Non-conformist> Значит ли это, что встроенный в Мегу32 десяти-плюс-два-битный АЦП сможет различать ступеньки по 200 000 / 4095 = 48,8 грамм-сил в сигнале от тензомоста на 200 кгс?

Да, если не будет слишком больших шумов.
При 10-битном АЦП удобно усреднять 64 измерения, т.е. просто их складывать и записывать в память, получается ровно 2 байта. Так в моём высотомере.
Если складывать больше, чем 64 значения, то сумма уже не влезет в 2 байта.

Non-conformist> Вот только не знаю, куда в этих рассуждениях приткнуть входной усилитель. )) Это с усилителем или без?

Усилитель обязателен. Вопрос только в КУ.
Если у тебя тензомост выдаёт 10 мВ на 100 кг, то на 1 кг будет 0.1 мВ. Значит делаешь усилитель, поднимающий эти 0.1 мВ на максимуме нагрузки до 4-4.5 В (это при питании 5 В). Потом на 10-битном АЦП с усреднением можно получить разрешение 1 кг / 4000 = 0.25 г. Теоретически. Ну несколько грамм так точно.

Serge77> Если у тебя тензомост выдаёт 10 мВ на 100 кг, то на 1 кг будет 0.1 мВ. Значит делаешь усилитель, поднимающий эти 0.1 мВ на максимуме нагрузки до 4-4.5 В (это при питании 5 В).
Тогда получается, что нужно делать два каскада по Ку ~ 65. Хотя в даташите INA326 фигурируют Ку и пять, и десять тысяч (!), но думаю, что это больше теория, чем практика. Можно будет попробовать сначала с одним, а под второй зарезервировать место на плате...

Спасибо.

Non-conformist> Тогда получается, что нужно делать два каскада по Ку ~ 65. Хотя в даташите INA326 фигурируют Ку и пять, и десять тысяч (!), но думаю, что это больше теория, чем практика.
Похоже, это таки реальность. Просто он сам по себе двухкаскадный, отсюда и такие коэффициенты усиления.

Serge77> Если складывать больше, чем 64 значения, то сумма уже не влезет в 2 байта.

Ну можно сделать вложенный цикл и складывать сколько угодно раз...

Serge77> Потом на 10-битном АЦП с усреднением можно получить разрешение 1 кг / 4000 = 0.25 г. Теоретически.

Вот эта цифра, как теоретически получилась???

Serge77> Ну несколько грамм так точно.

Так это будут уже всё теже 10 бит ))) И никаких дополнительных лишних бит не добавится.

SashaPro> Так это будут уже всё теже 10 бит ))) И никаких дополнительных лишних бит не добавится.
Уже раза три точно ссылку давали
<div class="file_pdf"><a href="http://www.atmel.com/Images/doc8003.pdf">doc8003.pdf</a></div>

SashaPro> Ну можно сделать вложенный цикл и складывать сколько угодно раз...

Можно.....если есть время.

SashaPro> Вот эта цифра, как теоретически получилась???

Это округлённое 4096.

SashaPro> Так это будут уже всё теже 10 бит ))) И никаких дополнительных лишних бит не добавится.

Шум сильно уменьшится.

Serge77>> Потом на 10-битном АЦП с усреднением можно получить разрешение 1 кг / 4000 = 0.25 г. Теоретически.
SashaPro> Вот эта цифра, как теоретически получилась???
Я так понимаю, что 12 бит это: 1+2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024+2048 = 4095 "градаций", "ступенек", что приблизительно равно 4000. Максимально допустимую нагрузку датчика в граммах делим на полученное число, и получаем разрешающую способность системы "датчик + АЦП" в граммах: 200 000 г / 4095 = 48,84 г.

Serge77> Шум сильно уменьшится.
Тьфу ты... Как всё просто. Я тоже никак не мог догнать своим мозгом, откуда плюшки. ((

Андрей, а насколько сложно будет сделать термокомпенсацию входного усилителя, в случае необходимости?

Наклёвывается большой Ку, поэтому чисто по деньгам, чем искать термостабильные резисторы или ставить второй каскад INA326, гораздо выгоднее подключить к свободному каналу АЦП дешёвый термистор, оцифровать его показания, и использовать их как поправочный коэффициент для пересчёта выхода входного усилителя - с тем, чтобы убить в нём температурный дрейф.

Сложно ли это будет отладить дистанционно?

Не усложняй. все намного проще.
1.по-факту температурный дрейф не мешмешает.
2. Используй стандартный груз и сними температурную зависимость стенда.