Комплексное БРЭО

Serge77>> Точность можно увеличить, добавив шум к сигналу, как сделано у меня.
A.M.> По моему взаимоисключающие параграфы.

Ещё раз прошу - прочитай эту страничку:



и особенно этот документ, на который там ссылка:

Это странно звучит, но правильный шум действительно повышает точность.

A.M.>> Вопрос, какая необходима точность высоты
Serge77> Думаю, лучше, чем 1-2 м не нужно. 8 м - достаточно. 10-20 м - плохо.
Serge77> Точность можно увеличить, добавив шум к сигналу, как сделано у меня.
сделано не совсем удобно
т.к. требует для создания шума задействования процессорного времени и ног. хорошо бы обойтись без этого.

A.M.> А ознакомиться с разработкой можно. Интересен чужой опыт. Насчет двух элементов питания и алюминиевой рамы понял.
Да. Я скинул контакт в личную почту.

I.C.> сделано не совсем удобно
I.C.> т.к. требует для создания шума задействования процессорного времени и ног. хорошо бы обойтись без этого.

В моей схеме свободных ног навалом. А процессорное время не задействуется, там работает аппаратный ШИМ.

Если не хватает ног, то шум можно добавить внешней схемой-генератором. Или использовать внешний АЦП на 12-16 разрядов, там своего шума будет предостаточно.

Serge77> Если не хватает ног, то шум можно добавить внешней схемой-генератором. Или использовать внешний АЦП на 12-16 разрядов, там своего шума будет предостаточно.
Да, конечно.
Причем шума мало именно в датчике давления. в акселерометре и др. датчиках шума даже на 10битах предостаточно.

Serge77>>> Точность можно увеличить, добавив шум к сигналу, как сделано у меня.
A.M.>> По моему взаимоисключающие параграфы.
Serge77> Ещё раз прошу - прочитай эту страничку:
Serge77> Serge77 - Моя ракетная мастерская - Простой записывающий высотомер
Serge77> и особенно этот документ, на который там ссылка:
Serge77> http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8003.pdf
Serge77> Это странно звучит, но правильный шум действительно повышает точность.

По моему это просто математическое сглаживание только иными методами. Далее как на борту это обрабатывать, как из таких данных получить исходное значение величины в дискретном виде. Так же требуется свободная нога для генерации сигнала и на борту два датчика.

И потом, речь шла не об обработке сигнала а об наличии в схеме ОУ. С этим определились
нужна точность 2 метра ставь ОУ и нормируй сигнал, достаточно 8 метров в ОУ нет необходимости.

Serge77> В моей схеме свободных ног навалом. А процессорное время не задействуется, там работает аппаратный ШИМ.
Serge77> Если не хватает ног, то шум можно добавить внешней схемой-генератором. Или использовать внешний АЦП на 12-16 разрядов, там своего шума будет предостаточно.

Уважаемый Serge77 мы сейчас обсуждаем схему предложенную мной, твоя схема решала определенные задачи, т.е. запись сигнала и не более того. У моего предложения задачи расширены, в виду этого свободных ног нет и данные на борту нужно обрабатывать, поэтому пока тему преобразования сигнала прошу отложить до проведения натурных испытаний

A.M.> По моему это просто математическое сглаживание только иными методами.

Ты или не читал, или не понял. Это не сглаживание, это повышение разрядности АЦП, т.е. это извлечение дополнительной информации.

A.M.> Далее как на борту это обрабатывать

Зачем? На борту просто складываешь 64 измерения и записываешь в память. Всё остальное - на компьютере.

A.M.> Так же требуется свободная нога для генерации сигнала

Да, это недостаток. Но можно вместо усилителя поставить маленькую схемку генератора шума и получить точность больше, чем с усилителем, причём без ограничения высоты и калибровки.

A.M.> на борту два датчика

Говорят, что у акселерометра своего шума хватает, ему не нужен дополнительный.

A.M.> И потом, речь шла не об обработке сигнала а об наличии в схеме ОУ.

И я об этом.

A.M.> Уважаемый Serge77 мы сейчас обсуждаем схему предложенную мной, твоя схема решала определенные задачи, т.е. запись сигнала и не более того. У моего предложения задачи расширены, в виду этого свободных ног нет и данные на борту нужно обрабатывать, поэтому пока тему преобразования сигнала прошу отложить до проведения натурных испытаний

Так я же не заставляю ;^))
Я просто предлагаю информацию, которая может повлиять на схемное решение.

A.M.>> По моему это просто математическое сглаживание только иными методами.
Serge77> Ты или не читал, или не понял. Это не сглаживание, это повышение разрядности АЦП, т.е. это извлечение дополнительной информации.

хорошо, сглаживание с увеличением разрядности т.е. был сигнал 10 бит стал 16 бит соответственно между двумя состояниями появилось еще несколько. Идея внесения шума на аппаратном уровне все равно непонятна.

A.M.>> Далее как на борту это обрабатывать
Serge77> Зачем? На борту просто складываешь 64 измерения и записываешь в память. Всё остальное - на компьютере.

так и на компе можно шум в сигнал внести, это при поростом регистраторе высоты обработка не требуется. В моем случае в апогее на до бы парашют открыть, при отработке первой ступени по изменению ускорения запустить вторую ступень. При нештатной работе, допустим, горизонтальный полет, что нить тоже сделать и т.д.
Можно конечно оперировать и этими значениями.

A.M.>> Так же требуется свободная нога для генерации сигнала
Serge77> Да, это недостаток. Но можно вместо усилителя поставить маленькую схемку генератора шума и получить точность больше, чем с усилителем, причём без ограничения высоты и калибровки.

я думаю перебор, далее можно пустится в дебри, что если еще шуметь с усилителем то вообще можно милиметры считать

Serge77> Говорят, что у акселерометра своего шума хватает, ему не нужен дополнительный.
Шума своего наверно хватает, только неправильного... а нужен, насколько я понял, правильный.

A.M.>> И потом, речь шла не об обработке сигнала а об наличии в схеме ОУ.
Serge77> И я об этом.

Из твоих экспериментов я для себя понял, что нужно победить гребенку т.е. получать ровные переходы сигнала пока не более того.

A.M.> Идея внесения шума на аппаратном уровне все равно непонятна.

Ты по-английски читаешь?

A.M.> так и на компе можно шум в сигнал внести

Нет, шум нужно вносить ДО измерения АЦП.

A.M.> Можно конечно оперировать и этими значениями.

Я думаю, не можно, а нужно оперировать просто данными, принятыми с АЦП. Не будешь же ты вычислять высоту на МК, возводя в степень число 0.05.
Нужно найти апогей - просто ищешь минимум в показаниях давления. Высота здесь не нужна.
Нужно выпустить основной парашют на высоте 100 м - ты же эту высоту будешь задавать на компьютере, вот пусть он и пересчитает, сколько это будет в показаниях АЦП и передаст на МК пересчитанную величину.
Точно так же по показаниям датчиков определяется старт, окончание работы двигателя, горизонтальный полёт и т.д.

Serge77>> Говорят, что у акселерометра своего шума хватает, ему не нужен дополнительный.
A.M.> Шума своего наверно хватает, только неправильного... а нужен, насколько я понял, правильный.

Самый правильный - это белый шум, т.е. случайный, он тут и есть (у акселерометра). А у датчика давления его нет, поэтому добавляют искусственный, а поскольку искусственно создать белый шум трудно, то добавляют пилообразный нужного размера.

Serge77> Самый правильный - это белый шум, т.е. случайный, он тут и есть (у акселерометра). А у датчика давления его нет, поэтому добавляют искусственный, а поскольку искусственно создать белый шум трудно, то добавляют пилообразный нужного размера.

Добавил его только ты, у остальных я подобного решения не видел. Опыт ты описал с подъемом на 9-й этаж (9*3 = 27 метров) где при оцифровке задействовано только 4 близких значения условно 100, 101, 102, 103 при этом у тебя получилась лесенка и шумело только на переходах между ступенями. Процесс подъема в лифте это медленно меняющийся процесс и в пределах 4-х значений. Я считаю, что это великолепный результат, если требуется увеличить дискретизацию, при наличии 10 бит нужно сделать 16. Внесение шума в сигнал и усреднение по ряду значений - это один из методов.
Мне он не нравится т.к. нет дополнительной ноги, ставить шумящую схему не хочу. Я хочу, опять таки при необходимости, математического решения. Для начала я вижу, что нужно избавиться от шума на переходе между значениями, как я это буду делать сейчас ответить не готов. Далее пока повышать точность (увеличивать дискретизацию) не вижу смысла и я уверен, что есть математические, численные методы для решения этой задачи.
Если есть подобные графики при полетах ракет, хотелось бы посмотреть. Желательно получить результат в виде файла, для обработки реальных значений.

Потом, я задавал вопрос насчет разделенных элементов питания, у меня в схеме есть цепи проверки запалов. При разделении элементов эти цепи работать не будут, т.к. нужен общий плюс. Есть данные по просадкам напряжения при срабатывании запала?

A.M.> хорошо, сглаживание с увеличением разрядности т.е. был сигнал 10 бит стал 16 бит соответственно между двумя состояниями появилось еще несколько.
Не совсем так.
разрядность более 14 бит (даже при условии правильного шума) делать на Атмеге накладно.
А специалисты говорят и бессмысленно.
АЦП работает от внутреннего генератора. Штатная его частота - до 200 кГц. если мы делаем несколько преобразований на одном входе для поднятия разрядности, то можно ее поднять до 400 кГц. на одно преобразование тратится 13 тиков внутреннего генератора АЦП
количество(длительность) преобразований на частоте 372кГц (24 МГц частота МК)
10 бит 1 (0,06 мСек)
11 бит 4 (0,172 мСек)
12 бит 16 (0,59 мСек)
13 бит 64 (2,2 мСек)
14 бит 256 (8,9 мСек)
А если входов, с которых надо делать АЦП несколько ?
Это будет очень долго.

A.M.> Потом, я задавал вопрос насчет разделенных элементов питания, у меня в схеме есть цепи проверки запалов. При разделении элементов эти цепи работать не будут, т.к. нужен общий плюс. Есть данные по просадкам напряжения при срабатывании запала?

схема проверки запала реализуема и на 2-х элементах питания.
у меня на запале 4 Ома от Кроны ток через ключ на IRF540 составляет 0,4 А
В КЗ батарея дает 5 А. Конкретное падение напряжения меня не интересовало, тк. питание запала не оказывает влияние на общею схему.

A.M.> Для начала я вижу, что нужно избавиться от шума на переходе между значениями, как я это буду делать сейчас ответить не готов.

Здесь как раз усреднение очень хорошо помогает, что видно на 3-м и 4-м графике здесь:



Только не нужно обрезать сумму 64 измерений до 8 битов.

A.M.> Есть данные по просадкам напряжения при срабатывании запала?

У меня нет.

I.C.> разрядность более 14 бит (даже при условии правильного шума) делать на Атмеге накладно.
I.C.> А специалисты говорят и бессмысленно.

Верно. При суммировании 64 измерений разрядность АЦП повышается с 10 до 12 бит, этого совершенно достаточно.

I.C.> В КЗ батарея дает 5 А.

Значит внутреннее сопротивление батареи около 2 Ом.

I.C.> у меня на запале 4 Ома от Кроны ток через ключ на IRF540 составляет 0,4 А

А здесь сопротивление всей цепи получается 22 Ома. Воспламенитель 4 Ома, батарея 2, а откуда ещё 16 Ом набегает?

A.M.> - Универсальность.
A.M.> Готов к обсуждению.

На один из выходов контроллера надо выдавать прерывистый сигнал для звукового сигнализатора. Один раз в 5 секунд достаточно для поиска. Сам сигнал (для максимальной заметности ушами) должен содержать 4...6 коротких импульсов длительностью 100...120 мС и скважностью 0,5, на частоте 1-2 кГц. (а еще лучше конфигурировать сигнал через ПК).
Включение сигнала - одновременно со срабатыванием ССР.
В качестве выхода может использоваться один из каналов с полевым транзистором.

Serge77> А здесь сопротивление всей цепи получается 22 Ома. Воспламенитель 4 Ома, батарея 2, а откуда ещё 16 Ом набегает?

При управление на gate(гейт, затвор) с 5V (Примерно от изход на МК), транзистор IRF540 не достига състояние Rds(ON) т.е. "включено" (има мои разбити ракети от незадействане на спасителната систена поради същия проблем). При тест със светодиод включен на "пироизхода" работи О'к. В полет, с реална електрозапалка - отказ!

Serge77> Я думаю, не можно, а нужно оперировать просто данными, принятыми с АЦП. Не будешь же ты вычислять высоту на МК, возводя в степень число 0.05.
Serge77> ... Высота здесь не нужна.

Хмм. В случай, че е необходимо оповестяване на достигната височина в апогей, непосредствено след приземяване (ала G-Wiz, R-DAS, etc.), Ще бъде необходимо изчисляване на височина от МК.

Моето мнение: нормиращ усилвател, калибриран точно за 1метър/бит, за конкретния АЦП. В случай на 12бит_АЦП, то максимално възможна отчетена височина на полета ще бъде 4км (достатъчно практически за 99% любителски ракети), при 13бит_АЦП 8км, etc. Така височината достигната в апогей не се нуждае от допълнителни изчисления на МК - 1бит=1метър.

-VMK-> При тест със светодиод включен на "пироизхода" работи О'к. В полет, с реална електрозапалка - отказ!
Тест реальный, запалка самодельная из нихрома от паяльника. обмазка - пороховая мякоть на НЦ.
срабатывает. единственно что нихром перегорает не сразу.

Но к совету прислушаюсь

-VMK-> Хмм. В случай, че е необходимо оповестяване на достигната височина в апогей, непосредствено след приземяване (ала G-Wiz, R-DAS, etc.), Ще бъде необходимо изчисляване на височина от МК.

после преземления МК может и посчитать высоту в метрах 1 раз , через зашитый в нем коэффициент пересчета.

I.C.> срабатывает. единственно что нихром перегорает не сразу.

Но, при различни условия - например друг вид нихром, или ниски температури... има вероятност за отказ.

Една възможност е използване на допълнителен управляващ (драйвер) транзистор (или ИС
тип "транзисторна сборка" aka ULN2003). Друга възможност е използване на транзистор при който състояние Rds(on), се достига при Vgs=5V, (aka IRLR2905)

-VMK-> Хмм. В случай, че е необходимо оповестяване на достигната височина в апогей

Если необходимо, можно после приземления один раз посчитать.
А в обсуждаемой системе, как я понял, такого и не нужно.

-VMK-> Моето мнение: нормиращ усилвател, калибриран точно за 1метър/бит

Так не может быть, потому что на разной высоте одно и то же изменение давления (и напряжения на выходе датчика давления) соответствует разному изменению высоты.

-VMK-> Една възможност е използване на допълнителен управляващ (драйвер) транзистор (или ИС
-VMK-> тип "транзисторна сборка" aka ULN2003). Друга възможност е използване на транзистор при който състояние Rds(on), се достига при Vgs=5V, (aka IRLR2905)

А ещё лучше использовать тиристор.