Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

RLAN> С начальной линейностью непонятка. может потому что выход усилителя сдвинут аж до 0,7В при 0 на входе. Вроде упоминалась минимальная граница 0,8?

0,8В было приблизительным значением - каждый усилитель отличается.

Самый простой и лучший способ - это как Sandro сказал, добавить опорным напряжением (Vref) на усилитель . Если ты добавиш стабильный 1,2 вольта как опорным напряжением - это решит проблему. Тогда выход усилителя будет сдвинут на 1,2 вольта и дисбаланс сенсорного моста (когда нет нагрузки) будет правильно зарегистрирован. Динамический диапазон будет сжат, но это не так важно для твоего приложения.

Если это не вариант, другое простое решение является чтобы поместите некоторый вес на датчик как постоянную тару и начните измерять оттуда.

Xan>> Просто в комп воткнул...
mihail66> Интересен, давай!!!

Очередное устройство на STM32F303xx умерло, но вчера появилось новое под замену на базе чипа STM32F103xx.

Получилось следующее:
1. 239 – усреднённое сложение внутри 12-разрядного АЦП.
2. 16 – сложений в ЦП.
3. Выходной сигнал 7936 Гц.

Итого 30 347 264 измерений, что почти равно установленной частоте на АЦП в 1/2 72 МГц (36 000 000 тактов).

Есть ещё возможность разогнать чип до 110-120 МГц и увеличить число измерений в 1,667 раз или также повысить скорость измерений!

Данные выводятся на micro-SD в виде суммы 16-и значений по 12 разрядов каждое, что соответствует полному заполнению переменной размером в 2 байт.

Имеет режим передачи данных по USB с автоматическим определением подключения и передачи данных на компьютер.

Также прекрасно и без всяких пересчётов можно сравнить нулевой сигнал с другим аналогичным здесь устройством в равных единицах [дискрет] и на равных диапазонах измерения 0..65536 [дискрет]. (см. рис.)

Сейчас это тестовая прошивка, которая определяет максимальные возможности чипа. Далее будет рабочий вариант, где не будет систематической помехи на каждом 256-ом значении и будет возможность управлять данным оцифровщиком и настраивать его.

Т.е. для получения записывающего регистратора для стендовых испытаний потребуется всё тоже самое, что и для полётного контроллера: (Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV [SashaMaks#30.08.17 12:09], за исключением датчиков. Да и флешку можно припаять напрямую через переходник SD, который всегда есть в покупном комплекте micro-SD карты. Соответствующие инструкции по подключению и прошивки с софтом для ПК будут в самое ближайшее время.

Итого:
+ получается очень бюджетно раз в 10 дешевле;
+ точнее результат измерений;
+ более высокая скорость измерений;
+ не нужно носить с собой ноутбук;
+ не так страшно потерять его будет на испытаниях;
+ возможность переделки в полётное БРЭО)))

SashaMaks> ...Да и флешку можно припаять напрямую через переходник SD, который всегда есть в покупном комплекте micro-SD карты.
А почему не использовать копеечный слот для SD?

SashaMaks> ...Соответствующие инструкции по подключению и прошивки с софтом для ПК будут в самое ближайшее время.
Ждемс!

mihail66> А почему не использовать копеечный слот для SD?

Можно. И то и другое всего лишь промежуточное звено в подключении.

Но если его нет, то нужно заказывать и ждать, а в местных магазинах цена впечатляет, порядка 300р! В общем для оперативности переходник вещь удобная)))

Gеnеral> Добрый день, вопрос к Pinko или Skyangel. На крайнем испытании была авария на стенде, выбило заглушку. После этого появился вопрос к работе электроники, разве сигнал должен звучать сразу при приложении силы к датчику?

Превет, выглядит нормально для меня - я не уверен, что понимаю вопросу.?

Gеnеral> .... разве сигнал должен звучать сразу при приложении силы к датчику?
Как только приложено усилие на датчик - стенд начинает запись. Мне вопрос тоже не совсем понятен - раньше что, было по другому?

Gеnеral>> .... разве сигнал должен звучать сразу при приложении силы к датчику?
Skyangel> Как только приложено усилие на датчик - стенд начинает запись. Мне вопрос тоже не совсем понятен - раньше что, было по другому?

Блин...
Мне казалось что звуковой сигнал был после приложения силы, тоесть работы мотора. Значит напутал

Xan> Я своими руками уже давно не делаю. И радуюсь жизни!

Xan> Я уже очень давно перестал делать автономные приборы.
Xan> Считаю, что это слишком дорого — само железо, индикатор/кнопки, логика работы с человеком, сложность отладки.
Xan> Дешевле ноут купить. Или два!
Xan> И всё общение с человеком сделать уже на компе.
Xan> А железо должно тупо брать данные и без обработки отправлять на комп.
Xan> А комп эти данные должен так же тупо писать в файл.

Xan> Железка тупо передаёт код из АЦП в комп.
Xan> А комп уже может, вычитая ноль и умножая на коэффициент, показывать килограммы.

Xan> Железка тупо передаёт код из АЦП в комп.......


А подружить Тензометрический датчик 2N (0-40 кг) и AD7730 (31) с ARDUINO в смысле настройки и программирования ?
Ни одно доброе дело не останется безнаказанным:)

SICOMD> А подружить Тензометрический датчик 2N (0-40 кг) и AD7730 (31) с ARDUINO в смысле настройки и программирования ?

Ардуиной я заниматься не хочу.
Это незнакомый мне микроконтроллер, это незнакомая система (общения с человеком).
Кроме того, Ардуина предназначена именно для облегчения работы с ней новичков. И по этом причине там многое сделано нерационально с точки зрения быстродействия. Что временами сильно мешает этим новичкам.

Если найдётся человек, который уже вник в систему Ардуино (знает, как "драйверы" писать), то он может достаточно легко подружить AD7730 с Ардуиной.
Я могу про этот АЦП всякое рассказать, чтоб меньше в доки вникать надо было бы.
Там надо через последовательный интерфейс заслать несколько кучек битов, а потом через него же вынимать данные. Достаточно 4 проводков.

Ну и кто-то должен сделать плату, где будет микруха, кварц и разъёмы к Ардуине.
Это я могу в пикаде нарисовать, если будет ТЗ.

SICOMD>> А подружить Тензометрический датчик 2N (0-40 кг) и AD7730 (31) с ARDUINO в смысле настройки и программирования ?

Xan> Я могу про этот АЦП всякое рассказать, чтоб меньше в доки вникать надо было бы.
Xan> Там надо через последовательный интерфейс заслать несколько кучек битов, а потом через него же вынимать данные. Достаточно 4 проводков.

Хорошо Понимаю
А с чем можете AD7731 подружить ? Кроме ПК? Немного не удобно в поле тащить стенд и ПК
Там иногда и мокро и грязно .... Жалко ПК Собственно и надо то : в секунду раз 500-700 замерить и сохранить на карте памяти (а секунд от 1-ой до 5-ти) как правило (оптимист)
Сам AD7731 понравился очень...

SICOMD> А с чем можете AD7731 подружить ? Кроме ПК?

Мой датчик нейтронов народ подключал к телефону. Через USB.
И в телефоне записывался файл.
В подробности не вникал.
Но, как понимаю, это что-то обычное, тяп-ляп — готово.

Телефоны сейчас у всех есть (кроме меня! ).

Датчик гонит в USB текст, в виртуальный компорт, надо только скопировать байтики в файл.

Xan> Ардуиной я заниматься не хочу.
Xan> Это незнакомый мне микроконтроллер, это незнакомая система (общения с человеком).

Ардуино — это всё же не микроконтроллер, а плата-адаптер для микроконтроллеров AVR к 2,54 мм контактным гребёнкам. Больше там в общем-то ничего особого и нету.

Xan> Кроме того, Ардуина предназначена именно для облегчения работы с ней новичков.
Xan> И по этом причине там многое сделано нерационально с точки зрения быстродействия. Что временами сильно мешает этим новичкам.

Это может быть верно только для её системы программирования для новичков на основе так называемых "скетчей", да и то не всегда. Никто не мешает программировать непосредственно для AVR хоть на C, хоть на ассемблере. Тогда это будет просто дешёвая, удобная и доступная плата для разработки на AVR. Хоть готовых изделий, хоть прототипов.

SashaMaks> Посмотрел я на тензодатчики от напольных весов и заметил, что у них все тензорезистивные элементы наклеены на внешней стороне балки (с одной и той же стороны), которая подвергается растяжению одинаково для всех тензорезистивных элементов. Как работает такой мост??? Если в нём нет комбинации сжатия-растяжения?

Ну, там же, в каждом датчике, 1/4 моста (и 3 провода от неё). Два резистора, один наклеен вдоль, поэтому реагирует на растяжение, а другой - поперёк, поэтому ему пофиг. При правильном объединении 4 одинаковых датчиков образуется полный мост, в котором 4 резистора, реагирующие на растяжение, оказываются включены попарно последовательно, обычно - в верхнем правом и нижнем левом элементах моста, а не реагирующие - в верхнем левом и нижнем правом.

Если взять 2 термостабильных и не шумящих резистора (например, МОН), можно из них собрать одну половину моста, что будет вырабатывать образцовую середину моста, и обойтись 1 датчиком из 4, только максимальное регистрируемое усилие уменьшится в 4 раза, а чувствительность упадёт в 2 раза.

Б.г.> Ну, там же, в каждом датчике, 1/4 моста (и 3 провода от неё). Два резистора, один наклеен вдоль, поэтому реагирует на растяжение, а другой - поперёк, поэтому ему пофиг.

Не совсем понял.

Получается в общем, что вместо синих тензорезистивных элементов (см. рис.) там просто резисторы, сопротивление которых никак не меняется?
Т.е. только половина моста выходит активной, а вторая дополняет его пассивными сопротивлениями, что уже тогда получается снижает чувствительность в 2 раза по сравнению со схемой на рисунке?

Ещё бы схему их развязки узнать...

SashaMaks> Не совсем понял.

Проблема с которой столкнулся, возникла впервые.

Есть некая полочка - нелинейность изменения показаний с моста именно напольных весов.
При плавном прохождении некоторого уровня, возникает эффект залипания показаний на некотором интервале измеряемых значений усилия.

Тестировал на трёх разных тензомостах:
1. Тензомост от напольных весов №1 (0...180 кГс);
2. Тензомост от напольных весов №2 (0...180 кГс);
3. Тензомост от ювелирных весов (0...1000 Гс);

В п.1 и п.2 наблюдалась полочка на одном и том же уровне в попугаях от 0 до 65535, а для п.3 ничего подобного не было видно, хотя значения менялись в ещё более широком диапазоне.

Изменил опорное напряжение на делителе и приподнял его ближе к середине и полочка исчезлна на одном из датчиков от напольных весов, но похоже, что только потому, что ноль сместился по значениям так, что она оказалась в диапазоне отрицательных усилий.

П.С. Рисунок с измерениями двух разных тензодатчиков от напольных весов. Нелинойность наблюдается на уровне 8150-8200 в попугаях. Для желтой кривой при небольшой нагрузке, а для рыжей кривой для средней нагрузки. Видно, что ноль у разных датчиков разный, а уровень нелинейности точно совпадает! Хотя у промышленного тензодатчика, установленного на ювелирных весах, такого не наблюдается. То вроде как дело и не в схеме? Но что такое тогда может быть необычного у напольных тензодатчиков???

SashaMaks> Хотя у промышленного тензодатчика, установленного на ювелирных весах, такого не наблюдается. То вроде как дело и не в схеме? Но что такое тогда может быть необычного у напольных тензодатчиков???

Желтая кривая - промышленный тензодатчик от ювелирных весов;
Рыжая кривая - тензомост от напольных весов.

Нелинейность видна только на тензомосте от напольных весов на уровне 8150...8200, диапазон измерений 0...65535.

Б.г.>> Ну, там же, в каждом датчике, 1/4 моста (и 3 провода от неё). Два резистора, один наклеен вдоль, поэтому реагирует на растяжение, а другой - поперёк, поэтому ему пофиг.

SashaMaks> Получается в общем, что вместо синих тензорезистивных элементов (см. рис.) там просто резисторы, сопротивление которых никак не меняется?

Да, никак не меняется. Но конструктивно это идентичный тензорезистор - чтобы ТКС и прочие параметры были такие же.

SashaMaks> Т.е. только половина моста выходит активной, а вторая дополняет его пассивными сопротивлениями, что уже тогда получается снижает чувствительность в 2 раза по сравнению со схемой на рисунке?

Ну, зато происходит автоматическое суммирование усилий на 4 датчиках. Ведь в штатном использовании нельзя гарантировать равномерности распределения нагрузок между всеми 4-мя элементами.

SashaMaks> Ещё бы схему их развязки узнать...

Если брать стандартную схему включения четырёх датчиков в весах, то каждый резистор (и синий, и красный) на картинке выше составлен из 2 половинок, находящихся в разных датчиках.

SashaMaks> Есть некая полочка - нелинейность изменения показаний с моста именно напольных весов.
SashaMaks> Изменил опорное напряжение на делителе и приподнял его ближе к середине и полочка исчезлна на одном из датчиков от напольных весов, но похоже, что только потому, что ноль сместился по значениям так, что она оказалась в диапазоне отрицательных усилий.
Есть такой эффект, я с ним тоже сталкивался, видимо, дело в ползучести клея, или чём-то ещё таком, в общем, дефект сопряжения тензорезисторов с упругим элементом.
В весах при штатном использовании обычно он убирается весом платформы - там где-то 1 кГ достаточно, чтобы он не проявлялся, ну, и, кроме того, там обычно есть калибровочная микросхема 24С04, для коррекции линейности.
На стенде я это компенсировал либо пружинным прижимом, либо другими механическими способами. Поскольку перемещения очень малы, усилие от пружин можно считать постоянным.