PDA

Просмотр полной версии : DSP RLC meter



-JonnS-
23.10.2006, 18:49
В сети есть много конструкции LC измерителей но почти у всех есть недостатки. Либо диапазон измерения маловат либо точност не очень.
Предлагаю обединить усилия и сделать RLC измерителя на основе DSP процессора. Есть "точка оппоры" с хорошыми параметры:
http://www.elektor.de/Default.aspx?TabId=2 8&art=71529&PN=On
Прилагаю публикацию в журнале Elektor 3,4,5 номер 1997г. и прошивка Eprom. Проблема в конструкции в том что ADSP2101 уже не производится, т.е. надо его менять.
Если есть желание могу поделится с дизассембл. (70%) кода прошивки.

khach
23.10.2006, 20:55
Принцип хороший- цифровой синхронный детектор, а элементная база- старье труднодоставаемое. Был еще точно такой же по принципу проект на PSoC http://www.circuitcellar.co m/psoc2002/winners/h3.htm. А сейчас наверно проще сделать на АРМе типа ADuC7024 или, при потере точности в диапазоне, на LPC2138 или At91sam7s64.

EU1ME
23.10.2006, 21:20
C принципом измерения надо разобраться. Я бы посмотрел на мк фирмы Silicon Laboratory и в частности на C8051F410 (http://www.silabs.com/tgwWebApp/public/web_content/products/Microcontrollers/Small_Form_Factor/en/SFF.htm)
Есть 12-бит АЦП, 2 ЦАПа, шустрое ядро до 50MIPS, выводов достаточно. DSP совать сюда слишком круто, по-моему. Вспомните FCL-метр : там дохлельний Ф84-й со своими 1MIPS ворочает 32-бит числами с плавающей точкой.

khach
23.10.2006, 21:53
Принцип простой, и самый правильный- используется во всех профессиональных приборах- меряется напряжение и ток через исследуемый девайс, синхронно детектируется в квадратурах (множится на синус и косинус возбуждающего сигнала). Получаем аплитуду и разность фаз тока и напряжения. Отсюда находим знак реактивности и потери. В старых приборах синхронные детекторы были аналоговыми, в новых -цифровые, на DSP. Задача именно ДСПшная, другое дело, что современные процессоры общего назначения до нее доросли по производительности. Почему предлагаю АРМ- надо делать цифровой синтез исходной синусоиды, делать четыре измерения АЦП и множить отсчеты на табличный синус и косинус с накоплением. Вот именно накопление и убивало архитектуру 51 - с 8битным аккумулятором арифметика неуспевала. Прбовал сделать такую штуку на ADuC812- неуспевало оно быстрее 800 Гц при 16 отсчетах на период. Поэтому и предлагаю ADuC7024 (интереснее было-бы на ADuC7020, но у него корпус специфичный для любителей), а было бы интересно- можно влезть в габарит http://www.siborg.com/smarttweezers/ST_Canada_2.htm, если использовать графический индикатор от сотовика с SPI интерфейсом.

EU1ME
23.10.2006, 22:44
Ну ADuC812 со своими 1.3MIPS черепашка в сравнении с C8051F41x и тем более ADuC7024. Так что есть к чему стремиться.

-JonnS-
24.10.2006, 09:43
По поводу выбора МП по моему надо имет ввиду следующее:
Цена МП не должна превишать примерно 10-15$ чтоб народ мог позволить себе купить.
Его можно с помощю простого програматора прошить.
Имел хорошая интегрированная среда разработчика типа MPLAB котороя не требует обезательно подключение внешний эмулятор чтобы симулировал программу, как например тот же PsOC Designer.
МП должен быть "переспективний" чтоб через 2-3 года не получится так что его сняли с производства.
Чтобы можно сравнительно просто его паять. Т.е. чтоб радиолюбитель мог сделать плату примерно методом "лазерного утюга"
Имел нужное быстродействие - получить время измерения примерно не более 0.5с.

В оригинале изспользуется частота семплов кодека 48kHz, таблица синуса с 48 значении и один 16-ти разр. буффер длиной 480 слова. Т.е. программа обрабатывает 10 периода синуса. Во время четения значение измеряймой величины, ток или напрежение идет умножение с накоплением. Далее разчет и вывод на дисплей. В программе есть однократная калибровка прибора с помощю точных резисторов 0.1к, 1к, 10к, 100к.

Разсмотрел "по диагонали" ADuC7020 - на кристале есть все что нужно для RLC - 4ЦАП, 1АЦП с 5 или более входов, 62к Flash 2k x 32bit SRAM. Корпуса более менее паябельны. Цена на сайте производителя около 8$.

Вопрос к тем которые работали с етого МП. Какая у МП среда разработки-можно ли симулировать программу без хард. обвязки?Имеется ли мат. библиотеки фикс. и плавающей точки. Каким образом можно прошить МП.

rx3apf
24.10.2006, 19:18
Поэтому и предлагаю ADuC7024 (интереснее было-бы на ADuC7020, но у него корпус специфичный для любителей), а было бы интересно- можно влезть в габарит http://www.siborg.com/smarttweezers/ST_Canada_2.htm, если использовать графический индикатор от сотовика с SPI интерфейсом.

А почему просто не повторить на PSoC (к слову, спасибо за ссылку, как-то я столь интересную конструкцию пропустил) ?
Дешево и сердито... А что до индикаторов - сейчас кроме модулей от сотовых есть довольно любопытные графические модули от Ampire (www.gamma.spb.ru, www.trt.ru). Тормозные, правда (не контроллер, а стекло), зато дешевые и разные и с разными подсветками. Но влезть в конструктив этой канадской хреновины все равно непросто (интересно, а что у ей внутре ?). Да и стоит ли ? Для SMD все равно лучше иметь легкий щуп-пинцет, а уж как и к чему он подлючен - второй вопрос. Хотя забавная игрушка...

khach
24.10.2006, 21:58
Вопрос к тем которые работали с етого МП. Какая у МП среда разработки-можно ли симулировать программу без хард. обвязки?Имеется ли мат. библиотеки фикс. и плавающей точки. Каким образом можно прошить МП.
Ядро- ARM7TDMI, правда самое тормозное из доступных АРМов, но это беда Аналоговых Девайсов- ну неумеют они процессоры делать. Зато АЦП-ЦАП- самые правильные. Среда разработки - KEIL, IAR, ГНутый тулчейн, GreenHills- на выбор. Аппаратные отладчики- U-link, J-link (эти успешно клонированны), OpenOCD-этот вообще с открытым кодом. Для прошивки программатора ненадо- все заливается чере последовательный порт (будте внимательны при заказе- в зависимости от индекса загрузка идет или с последовательного порта, или по I2C с внешней микросхемы памяти (ADuC7020BCPZ62I))
Есть огромные залежи информаци на http://electronix.ru/forum/index.php?showforum= 43 и на http://caxapa.ru/arm.html
К сожалению АРМы от АД страдали глюками, но за последние несколько лет их вроде выловили. Ядро (АРМ) будет жить еще лет 10-20, а если конкретную микросхему заменят более продвинутой, то перекомпиляция исходников на С проблем невызовет.

-JonnS-
25.10.2006, 09:35
По поводу RLC на основе PsOC могу сказать что проблема та же как и конструкции из Elektor - МП CY8C26643 снят уже с производства и надо его менять примерно на CY8C27543. Проблема в том что PsOC Designer -среда разработки от Cypress напроч отказывает симулировать рограмму если не потключен к нее отладочний модуль. Внутреные модули МП изменены, pinout тоже поетому надо сделать реконфигурацию модулей и сделать разводку под нового МП. После преконфигурации в слепую, без проверки на симулятор ожидать что все получится...
Прилагаю еще одну конструкцию RLC meter на кучу TTL, аналогоых микросхем и MP 80C32.
Сылка на сайт: http://shop.elv.de/output/controller.aspx?cid= 74&detail=10&detail2=2219.
Только прошивка не успел найти, даже за денги. Если кто разыскал выложите пожалоста.

rx3apf
25.10.2006, 15:24
По поводу RLC на основе PsOC могу сказать что проблема та же как и конструкции из Elektor - МП CY8C26643 снят уже с производства и надо его менять примерно на CY8C27543.

Ну, для разового повторения кристалл-то найти можно - на складах еще есть. Но, конечно, если уже снят - то лучше переходить на рекомендованную замену.


Проблема в том что PsOC Designer -среда разработки от Cypress напроч отказывает симулировать рограмму если не потключен к нее отладочний модуль.

А что это за модуль ? Я с PSoc дела никогда не имел, работу с ними представляю весьма смутно. Это что, что-то вроде фирменной реализации JTAG, со своей фирмварью, как расплата за бесплатность софта ? А дорогое это удовольствие ?


Внутреные модули МП изменены, pinout тоже поетому надо сделать реконфигурацию модулей и сделать разводку под нового МП. После преконфигурации в слепую, без проверки на симулятор ожидать что все получится...

Ну, не сразу, конечно. Но я лично (на других платформах) пишу отладочные куски для освоения очередной периферии (встроенной, или внешней), изучаю-играюсь, а потом все собираю в кучу. Если иначе нельзя (или есть с этим сложности) - то почему бы и нет ? В любом случае, IMHO, PSoC для этого самая подходящая платформа - а то ведь можно тупо "в лоб" повторить B&K 878, а прошивку написать самому, благо что математика вполне очевидная. Но радости городить всю эту аналогово-цифровую часть - ну совершенно никакой. Даже была бы готовая PCB - и все равно проще купить готовый.


Прилагаю еще одну конструкцию RLC meter на кучу TTL, аналогоых микросхем и MP 80C32.
Сылка на сайт: http://shop.elv.de/output/controller.aspx?cid= 74&detail=10&detail2=2219.
Только прошивка не успел найти, даже за денги. Если кто разыскал выложите пожалоста.

Интересно (до кучи). Но, может быть, самому опять же проще будет написать ?

-JonnS-
25.10.2006, 16:58
Сылки на отладочные модули PsOC:
http://www.efo.ru/doc/Cypress/Cypress.pl?727
Документация и тоже отл. модули:
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Cypress/PSoC/start.htm

В общем я тоже не занимался особо с PsOC только повторил один проект C-meter большых емкостей. Все получилась почти что сразу. Сылка: http://www.circuitcellar.co m/psoc2004/winners/c2989.htm. Или на сайте производителя: http://www.cypress.com поискать "LCR Meter - AN2053". Прямая сылка почемуто не работает.

На счет Дизайнера ето среда разработки в котором чуть ли не "поялником" включаеш выход одного модуля к входа следующего. На основе "припаянной картинке" Дизайнер сам генерит код. Язык си и ассемблер. Обяснить в общем трудно. Скачайте проект C-metra и загрузите в PsOC Дизайнера сразу почти станет ясно что к чему.
Либо могу отправить презентацию PsOC на почте (около 5Мb-нелзя закачать на форуме) Формат ppt.Не помню откуда скачывал.

Вы писали про B&K 878 дайте пожалоста линк на информацию про него. Спасибо заранее.

rx3apf
25.10.2006, 20:17
Сылки на отладочные модули PsOC:
http://www.efo.ru/doc/Cypress/Cypress.pl?727
Документация и тоже отл. модули:
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Cypress/PSoC/start.htm

Ок, спасибо.


На счет Дизайнера ето среда разработки в котором чуть ли не "поялником" включаеш выход одного модуля к входа следующего. На основе "припаянной картинке" Дизайнер сам генерит код. Язык си и ассемблер. Обяснить в общем трудно.


Ну, идея-то мне была понятно (ясен пень, в таких структурах без специализированного средства разработки делать нечего, даже полсотни конфигурационных регистров в каком-нибудь Chipcon-овском трансивере "из головы" разом и без ошибок расписать трудно. Мой вопрос касался именно стартового "железа". Ну да ладно, я по ссылочкам еще полазаю - сейчас не планирую ими заниматься, но как-нибудь надо бы поиграться (и чипов подкуплю под это дело). В любом случае, это не такой кошмар, как, скажем, стартовый комплект под LonWorks...


Вы писали про B&K 878 дайте пожалоста линк на информацию про него. Спасибо заранее.
Я имел в виду заводскую схему. С трудом, но раскопал и даже проверил флашгетовские ссылки (давно это было):
http://www.bkprecision.com/calib/878_calib.pdf
http://www.bkprecision.com/manual/878_manua.pdf

UB9HCE
27.10.2006, 08:25
Мне понравился вот этот "High-Tech LRC-Meter.rar", вот только точность мне такая ни к чему, 2-3% меня вполне бы удовлетворили :) по поводу микроконтроллера можно применить ARM7 от Atmel (AT91SAM7Sxxx) цена у них не большая, например AT91SAM7S64 на заказ мне привезли за 204 рубля, переферии навалом, да же USB full-peed есть :)

-JonnS-
27.10.2006, 13:57
Разссмотрел характеристики на AT91SAM7S64, все у него есть толко не хватает DAC для генерироване сунуса. В "оригинале" изсползуются 2 DAC один для ген. синуса а второй для подачи постоянного напрежения смещения. Ето необходимо для измерения електр. конденсаторов или емкость переходов активных елементов. Думаю что не стоит отказыватся от такой возможности.

Поетому поддерживаю мнение khach что лучше применить ADuC7024BSTZ62.В нем есть 2DAC, 8 входовое ADC и всей остальной периферии. Корпус 64-Lead LQFP. За полного щастия не хватает програмируймы усилитель PGA.

На сайте Atmell посмотрел МП ARM. Только у AT91M55800A есть встроенний 2DAC но корпус у него LQFP 176 - не очень паябельний. К предложеного МП AT91SAM7S64 чтобы генерить синус и подавать смещение надо добавить 2 корпуса DAC. Которые по цене вместе с МП наверно получится как у Analoga. Если меньше корпусов все таки можно попытатся сделать "карманний" вариант как у буржуев. Может неправ, какие мнения?

Кстати о PGA, кроме PGA103 и LTC6910-1 не успел найти в сети другого с коеффицентом усиления 1,10,100 или 1,8,64,128. Может кто небуть встречал?

EU1ME
27.10.2006, 14:45
Ну всё, все "ушли" на АРМы...
Из 8-битных остались
C8051F12x - 100MIPs, 12bit ADC/DACs, 8bit ADC, 16x16MAC, PGA 0.5-1-2-4-8-16, дорогой
C8051F00x - 25MIPs, 12bit ADC/DACs, PGA 0.5-1-2-4-8-16, дорогой
C8051F04x - 25MIPs, 12bit ADC/DACs, 8bit ADC, 16x16MAC, PGA 0.5-1-2-4-8-16, дороговато

и оптимальный ,на мой взгляд, для измерителя среднего уровня
C8051F35x - 50MIPs, 16/24bit ADC, 8bit DACs, PGA 1-2-4-8-16-32-64-128, ~$5

-JonnS-
08.02.2007, 18:31
Посмотрел процессоры Silabs и в конечном итоге остоновился на C8051F410.
Плюсы 50MIPs ,12bit ADC, 2x12bit DAC, 32kB Flash, 32-PIN LQFP, Free програматор, ~$6
Минусы нет PGA, USB
Надеюсь что быстродейсвие МП хватит. Подцепил аналогувую часть с оригинала и сделал плату. Жду пока доставку самого МП чтоб начать отлажывать программу. Пока сделал инициализация МП (портов, осцилатор, ЦАП, АЦП...), таблица синуса и простой интерфейс для LCD. Хочу хотя бы сделать "Hello DSP" чтоб выложить и программу, а так она совсем в рабочем варианте.

EU1ME
08.02.2007, 18:38
А какой к нему есть Free програматор? А то я порезаным стиком пользуюсь.

-JonnS-
08.02.2007, 20:31
На счет программаторов:

http://www.dilogic.hr/products.html - Flash blaster и Flash blaster2

http://hp.vector.co.jp/authors/VA005190/ews/f30xs/index.html - на японском!

http://www.ise.pw.edu.pl/~wzab/cygnal/index.html - Linux

Сам не пользовался. Есть стик, правда пока не делел программатор из него.
Можно конечно и ЕC2 сделать самому но там стоить тоже Silab-овский процессор который надо чемто зашить.

-JonnS-
20.02.2007, 18:10
Наконец то доставили мне МП. Смонитирвал на плате и успел отладить часть программы. :D (В Киел для етого МП нет полной поддержки периферии) Пишем на LCD и генерим синус 1кHz. С ADC пока что не получается считать значения. Вроди сделал как положено но.... Скорее всего какие то установки неправильно сделал, хотя пользовался Configuration Wizard 2 от Silabs. Пока больше безпокоить время выполнения процедуру умножения с накоплением (MAC). Если използовать Float матаматику не хатает времени для вычисления MAC. В варианте Int время достаточно, но нужно 40 разрядное сложение чтоб с точности на переполнить сетку, а в "киеле" только 32 разрада.
Кто знаток в програмированием на 8051 помогите сделать процедуру MAC.
В архиве программа, времедиаграмма, файл lc_F410.cwg для Configuration Wizard 2 от Silabs, "подправленая" схема. Часть схемы не соответствовала на ПП. Добавил R30 и R31 - не досмотерл что ЦАП-ы с токовых выходах :oops: Изменил значения значения R16 и C11 уменьшая таким образом усиления. Плату пока не трогал

-JonnS-
01.03.2007, 23:33
Снимаю вопрос по МАС. Сегодня прошли успешно :D тесты поцедуры умножения с накоплением. - 16х16 разрядов умножения и сумирование результата умножения в 48 разрядов со знаком. Все написано на асм. Не хотелось писать на асме чтоб легхче переносить код скажем на дугого МП, но убедился что без етотого не обойтись. Как пример скажу что переписал процедуру прерыания таймера на асм. В варианте "С" она выполнялась за 97 тактов а на асм за 57! Закончу процедуру прерыания от АЦП, уберу все ненужное изспольованое во время отладки и на днях выложу. Время на выполнения уже достаточно. Остается пока проблема с неработающим АЦП. Может кто разобрался с етим?

EU1ME
02.03.2007, 00:14
Рад успехам!
Сбросьте мне код инициализации ADC и портов, может что и высмотрю.

-JonnS-
02.03.2007, 09:28
В архиве программа. Пока не убрал ненужние тестовые процедуры.
Среда разработки Keil µVision3 V3.33

khach
07.03.2007, 00:41
Попалась схема почти современного RLC измерителя E7-21. Параметры
0,3 мОм - 20 МОм, 0,1 мГн - 16 кГн,
0,01пФ - 20 мФ, 1 нСм - 100 мкСм
Тест-сигнал 100 Гц и 1 кГц
Двухстрочный индикатор, 4-х разрядная
индикация
Управление процессором
Интерфейс RS-232C
А внутри - два пика: один для генерации синусоидального сигнала и второй в качестве дсп и центрального процессора. Нет ли у кого номиналов деталей этого прибора, чтобы не изобретать велосипед?

-JonnS-
12.03.2007, 14:10
На выходные собрал все процедуры в одинном целом и чудо почти что свершилось. Вопрос по АЦП снять - нужно было записать в выходном регистре (вход АЦП) "1", а то стоял 0 и входной сигнал садился на землю. Мерим резисторы 50-100к и конденсаторы 1-10нф. В схеме нужно добавить 2 резистора поверх D5 и D6 - 1мОм задавая таким образом нулевую точку для АЦП. Выявилась проблема - если ничего не подключено к прибору то он показываеть ~220pF :cry: В архиве программа и фото на измерения резисторов 51к и 100к, конденсаторов 1н и 4.7н. Качество фото не очень но можно разобратся. В приборе пока нет никакой калибровки. Даже не знаю как ее делать. Можеть кто подскажеть?

EU1ME
15.03.2007, 14:10
Silabs выпустил новую серию микроконтроллеров C8051F36x
http://www.silabs.com/public/documents/tpub_doc/dshort/Microcontrollers/Small_Form_Factor/en/C8051F360_short.pdf

100MIPs, 10bit ADC&DAC, !!! 16x16 MAC за 2 цикла !!! , 39 PIO...

-JonnS-
16.03.2007, 00:09
Наконец то отловил проблема - при вычисления Imag части тока и напрежения были переставлены младший и старший баит :oops: . После корекции результаты првисили все мои ожидания :super: . Измерил резисторы 100Ом, 1к, 10к, 100к, 1Мом и коннденсаторы 100p, 1000p, 10n, 100n, 1uF. Измеренные значения елементов очень близки к номиналу. И то что сделало мне огромное впечатление ето что 4 значещая цифра результата стояла почти намертво, не изменяя свое значение, при етом на столе без екранировки в разсипуху... Если к прибору не подключено ничего, он измеряеть ~38pF, по моему ето из за запаздывание сигнала в аналог. части прибора. Просто мы умножем входной сигнал на таблицу синуса (дедектируем) как бы с нулевой угол, а сигнал приходить с какое то опоздание (фаз. сдвиг). Мне кажется если сдвинуть таблицу синуса с которой делаем умножение на какой то угол и етих 38pF изчезнут. Может неправ? Какие мнения?
В архиве программа и фото измеренных елементов. Как видно только в краях диапазона - 100Ом и 1uF измерения плохие. Ето потому что все измерения проводились только на одном диапазоне - с еталоном 100к и без усиления входного сигнала.

-JonnS-
17.03.2007, 12:26
Вчера попробовал сдвинут фазу синуса но нет положительного результата. По пржнему остается показание ~38p.
khach: нет номиналов Е7-21 но прилагаю схем пром. приборов - кое что можно высмотреть оттуда.

khach
17.03.2007, 17:09
Спасибо за схемы. В качестве полезной инфы позволю обратить внимание на апноты по применению AD5933 - http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/4316866146207AN843_0 .pdf и http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/427095282381510189AN 847_0.pdf
А что бы избавиться от ошибки фазы надо сдвигать синус, на который множаться отсчеты АЦП относительно синуса, который выводиться в ЦАП. А вообще-то в продвинутых системах отсчет АЦП множится на синус и косинус, а потом ищется минимум косинусного сигнала (режим автофазы). Это позволяет легко самокалиброваться с измерительными проводами произвольной длины.

-JonnS-
18.03.2007, 00:11
Спасибо за наводку. Буду изучать. Вроди делал то же самое как Вы говорите - сдвигал синиус и косинус с которого умножаем "семплами" АЦП относительно синуса выводимого в ЦАП (базовой) но измеряемое значение ~38pF не изменяется. Может слишком маленкий сдвиг сделал до + 0.1 Rad. Сейчась делаю процедуру обработки клавиатуру, закончу и есть идея пощелкать вверх вниз сдвиг таблицу синуса прямо в рабочем виде. Если без измеряемого елемента перемножить "канал напрежения" а для "канал тока" изспольовать опорний (ЦАП) синус получится ли разчитать правильно набег фазы?

-JonnS-
06.06.2007, 11:07
Долго не писал на форуме -небыло положительных результатов. Выяснилось что сдвигом фазы нельзя избавится от начальной емкости. В принципе оказалось что ето конструктивная емкость монтажа и измерительные проводники. Поетому вернулся к прошивку оригинала и стал разбиратся в процессе калибровки. Так и не успел "выьтащить" оттуда формулы калибровки хотя 99% кода закоментирован. Т.е. понятно что делается но зачем и почему? Хотя не весь труд ушел в пустую-выяснилось что надо входной сигнал надо перемножать на т.н. функция окна. Подробнее Здесь (http://analog.com.ru/Public/5.pdf) стр.25 (Спасибо ребятам на електрониксе).
В конце концов решил подумать (иногда оказыается полезно) что такое "Open and short calibration". T.e. измеряем параметры входной цепи прибора в режиме короткого замыкания (Zs) и откритым входом(Zo). Zs в основном сопротивление измерительных проводников а Zo емкость монтажа и емкость проводников. Когда измеряем елемент получается что Zs включено последовательно елементу а Zo паралельно. Получается такая схема включения, где Zx измеряемой елемент, а Zmeas значение которое получаем на вход как бы АЦП. Если проделать преобразования относительно искомого Zx получаем формулу здесь (http://www.ietlabs.com/pdf/Datasheets/Application%20Notes/15-Open%20and%20Short%2 0Correction-Digibridge.pdf). Надо с помощю формулы (http://www.conres.com/LCR%20Primer.pdf) преобразования получить конечий результат. (Пока не дошли руки)
PS
Появилась статя в Схемотехника 3/2007 "Измеритель импеданса.." на AD5933 и ATMEGA8. Диапазон маловат но важен принцип работы.
И немного не в тему-измеритель индуктивности на MEGA48 (http://kazus.ru/forum/topics/7514.html); оригинал DE (http://rapidshare.com/files/33338088/E_06_07.rar)

km6z
06.06.2007, 22:05
2 joni

Давненько не появлялись. Я думал, после первой осечки, тему забросили. С интересом читаю, много полезного. Все не так просто. С темой LCR измерений связан по работе, правда в более узком направлении. Разрабатываю измерительную технику для измерения параметров полевых транзисторов в процессе их производства. Сейчас на финишной прямой измеритель сопротивления затвора Internal Gate Resistance (Rgi) Tester, который надеюсь успешно заменит, нашего производства и широко применяемый 3041-R. http://www.tesec.com.my/ Собственно Rgi, последовательно соединеные R и С. После многих экспериментов и тестов измертельная часть: 4 ADC LTC 2202, 2 AD9854, процессор TMS320VC5509APGE, программируемая логика, память т.д. 1000 samples/mSec. Цель по максимуму, 0.003 градуса разрешения, Идея, схема, программа, PCB – мои.
Короче, предлагаю пообщаться на эту тему. Писать времени нет, лучший вариант –телефон.
Удачи!
С уважением, Владимир.

Мой mail uy5bz@msn.com

UN9GW
08.06.2007, 17:00
Интересная тема. Тоже этим занимался некоторое время.
Сегодня просто купил Е7-22. Думаю, он не хуже самодельного. :)

UN9GW
14.06.2007, 21:12
Всем, кто данной темой интересуется.
Для измерений больших индуктивностей и емкостей достаточно много приборов выпускается фирмами, цены вполне доступные, но есть одно но: - приборы, способные мерить малые значения достаточно дороги. Поэтому есть смысл разработать приборчик, способный "видеть", скажем, индуктивность в 5-10нГн - это очень актуально. Если кто пожелает поэкспериментировать - с удовольствием подключусь.

-JonnS-
15.06.2007, 14:52
Для разширения диапазон измерения в пром. приборов применяют сетку частот. Например 0.1kHz, 1kHz, 10kHz и даже 100kHz. Чтобы прибор мог измерять мальенкие значения индуктивности нужно увеличтить частату хотя бы на 10kHz. Но тогда надо решать несколько проблем:
- при моих експериментов с МК C8051F410 оказалось что мах. частота семплов с учетом вычисления ~100kHz. T.o при частоте 10kHz входного сигнала получим 10 отсчета на период. По моему маловато.
Чтобы повисить частоту семплов нужно заменить МК на таким с встроеным MAC-ом.(уменьшая т.о. время вычисления) и с более быстрым АЦП. Вобщем то практика показала что изсползование АЦП встроенного в МК не самий лучший вариант. Проводил измерения половину "опоры" АЦП и получал на выоде значения в пределах 2045-2049. Т.е получаются 10 "чесных" разрядов, и два разряда шум и наводки. Поетому производитель рекоменуеть останавливать ядро МП на время измерения. Если применить етой рекомендации придеться снизить частоту семплов чтоб успевать с математикой. Кстати попробовал и етот вариант - получилось max частота семплов ~50kHz. Самое интересное в етом експерименте что точность не увеличилась. Наоборот измеряемые значения стали "пригать" в более широком диапазоне. Видимо внешные шумы и шум "опоры" на много больше чем шум ядра МП. От всего етого для себя сделал вывод что если делать прибор "по хорошему" надо:
1. изсползовать МК с MAC чтоб небыло проблем с математикой.
2. внешнее АЦП хотя бы на 14р чтоб имели 12 "чесних"
3. хорошая "опора"
4. "правильная" (http://cxem.net/comp/comp40.php) плата
- перед подачи синала на АЦП нужно обезательно ставить ФНЧ (http://avr123.nm.ru/z09b.htm). По моему мнению лучше даже полосовой филтрь на частоту измеряемого сигнала чтоб убрать все помехи. Если изсползовать сетку частот придется делать переключение м/у фильтрами т.е усложнать схему.
- преобразователь I/U на одном точном резисторе будеть работать хуже на более високих частотах из за емкости монтажа и входной емкости ОУ. Его наверно нужно заменить на преобразователь на ОУ например как в RCL4080 (u22) с переключением диапазонов.
Кстати о RCL4080, есть сомнения что Е7-22 сделан по такой же схеме.
2 Igor UN9GW.
Поделитесь пожалоста ето правда? Какие у Вас наблюдения по работе с прибором? Точность, если есть с чем сравнить.

Получилась очень длиний ответь но хотелось написать о проблемы с которых я столкнулся да бы другие не делали те же ошибки. И еще с какие проблемы сталкнемся при разработке прибора на "5-10nH". Подключаюсь, постараюсь помочь.
Хотелось услышеть бы мнение народа по поводу усложнение прибора. Имею ввиду что LC meter разработаным Alex007 имеет хорошие параметры на малых значениях емкости и индуктивности.

vadim_d
15.06.2007, 15:29
Имею ввиду что LC meter разработаным Alex007 имеет хорошие параметры на малых значениях емкости и индуктивности.
При измерении таким прибором малых индуктивностей включаю их ближе к земляному зажиму и снимаю второе показание при индуктивности, закороченной лезвием отвертки или чем еще. Потом вычитаю второе из первого, а для совсем малых значений учитываю и длину замыкателя и выводов, приблизительно 1нГ/мм. Муторно, но мне точности пока хватает.

UN9GW
15.06.2007, 17:07
Для разширения диапазон измерения в пром. приборов применяют сетку частот. Например 0.1kHz, 1kHz, 10kHz и даже 100kHz. Чтобы прибор мог измерять мальенкие значения индуктивности нужно увеличтить частату хотя бы на 10kHz. Но тогда надо решать несколько проблем:
- при моих експериментов с МК C8051F410 оказалось что мах. частота семплов с учетом вычисления ~100kHz. T.o при частоте 10kHz входного сигнала получим 10 отсчета на период. По моему маловато.
Чтобы повисить частоту семплов нужно заменить МК на таким с встроеным MAC-ом.(уменьшая т.о. время вычисления) и с более быстрым АЦП. Вобщем то практика показала что изсползование АЦП встроенного в МК не самий лучший вариант. Проводил измерения половину "опоры" АЦП и получал на выоде значения в пределах 2045-2049. Т.е получаются 10 "чесных" разрядов, и два разряда шум и наводки. Поетому производитель рекоменуеть останавливать ядро МП на время измерения. Если применить етой рекомендации придеться снизить частоту семплов чтоб успевать с математикой. Кстати попробовал и етот вариант - получилось max частота семплов ~50kHz. Самое интересное в етом експерименте что точность не увеличилась. Наоборот измеряемые значения стали "пригать" в более широком диапазоне. Видимо внешные шумы и шум "опоры" на много больше чем шум ядра МП. От всего етого для себя сделал вывод что если делать прибор "по хорошему" надо:
1. изсползовать МК с MAC чтоб небыло проблем с математикой.
2. внешнее АЦП хотя бы на 14р чтоб имели 12 "чесних"
3. хорошая "опора"
4. "правильная" (http://cxem.net/comp/comp40.php) плата
- перед подачи синала на АЦП нужно обезательно ставить ФНЧ (http://avr123.nm.ru/z09b.htm). По моему мнению лучше даже полосовой филтрь на частоту измеряемого сигнала чтоб убрать все помехи. Если изсползовать сетку частот придется делать переключение м/у фильтрами т.е усложнать схему.
- преобразователь I/U на одном точном резисторе будеть работать хуже на более високих частотах из за емкости монтажа и входной емкости ОУ. Его наверно нужно заменить на преобразователь на ОУ например как в RCL4080 (u22) с переключением диапазонов.
Кстати о RCL4080, есть сомнения что Е7-22 сделан по такой же схеме.
2 Igor UN9GW.
Поделитесь пожалоста ето правда? Какие у Вас наблюдения по работе с прибором? Точность, если есть с чем сравнить.

Получилась очень длиний ответь но хотелось написать о проблемы с которых я столкнулся да бы другие не делали те же ошибки. И еще с какие проблемы сталкнемся при разработке прибора на "5-10nH". Подключаюсь, постараюсь помочь.
Хотелось услышеть бы мнение народа по поводу усложнение прибора. Имею ввиду что LC meter разработаным Alex007 имеет хорошие параметры на малых значениях емкости и индуктивности.

Очень интересная информация, спасибо!
Прибор Е7-22 у меня недавно и мне пока трудно судить насколько он точен практически, но указанная в его описании точность, похоже, выдерживается. Его схемы у меня нет, поэтому мне трудно судить по какой именно и на каких элементах он собран.

Да, насчёт повышения частоты при измерении малых величин - это правильно. Я, правда, плотно не занимался разработкой измерительной аппаратуры, но вот нужда в измерении малых величин (L и C) остаётся актуальной задачей и сейчас.

Может быть для увеличения скорости измерения и частоты измерения саму задачу перераспределить между MCU и PGA (FPGA или CPLD)? Программируемая логика работает на достаточно высоких частотах и может одновременно выполнять несколько задач, т.е. то, чего не может MCU.

-JonnS-
14.07.2007, 20:49
Может быть для увеличения скорости измерения и частоты измерения саму задачу перераспределить между MCU и PGA (FPGA или CPLD)? Программируемая логика работает на достаточно высоких частотах и может одновременно выполнять несколько задач, т.е. то, чего не может MCU.
С FPGA не имел дело :-( может знатоки предолжат идею.
К сожалению напряг в работе а дома ремонт и до дело руки не доходят. Подсматриваю чем можно заменить внутр. АЦП, както не нахожу корпус АЦП 14-16р, 1-2 входа, >250ksps, PGA 0,5-32. Наверно плохо искал. Может кто встречал?
Есть вариант codec AC'97. Плюсы:
16-24р
98-192ksps
PGA
Stereo
Можно достать с старых аудио плат.
Минусы:
Дополнительний корпус
Серийная шина-протокол нужно делеть програмним путем (тратит МП время)
Кто небуть имел дело с кодеками поделитесь?

Дмитрий Семенов
18.10.2007, 04:06
Всем здравствовать! Прошу прощения за оффтоп, но не могли бы Вы заглянуть в эту ветку: http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=1360 8 У меня проблема с измерителем импеданса, только вид сбоку :-) Заранее спасибо.

Vlad B
20.10.2007, 07:13
вопрос всем присутствующим,
кто собирал универсальный измерительный прибор из журнала радио
№8 за 2007 год, интересует прошивка живая или нет, а то соберешь а окажется что прошивка не рабочая...

bob1
20.10.2007, 08:26
соберешь а окажется что прошивка не рабочая...Рабочая. Найдете ошибки или глюки пишите.

_Joe_
20.11.2007, 02:45
Здравствуйте! Пишу курсовой проект на тему "FLC-измеритель на контроллере LPC2138 (ARM)". В начале думал за основу взять схему "FLC– метр – генератор на PIC16F628a" (EW3CS), но потом наткнулся эту ветку форума и увидел, что данный материал больше соответствует теме моего курсового проекта (т.е. устройство изначально разрабатывается по ARM). Как я понял, здесь используется другой принцип, чем в схеме на PIC'e.

Был бы весьма признателен, если кто-нибудь знающий дал пару ссылок на нужную информацию (описание принципа действия, необходимая теория и т.д.).

Проект собираюсь делать с помощью Keil uVision 3 ARM и Proteus 7 (в связке), хотя в Proteuse и не моделируется к примеру ШИМ, возможно его не придётся использовать... Если выйдет что-то путнее и работоспособное - результаты выложу (если всё получится, возможно соберу схему, преподаватель собирается закупать контроллер и платку).

-JonnS-
20.11.2007, 11:22
Посмотрите на етот документ (http://www.tnlc.ncsu.edu/files/testing/manuals/ImpedanceMeasurement HandbookRev3.pdf). В нем разсмотрен принцип измерения RLC и методы компенсации измерительных шнуров. Еще есть подобний от HP (http://mwl.die.uniroma1.it/MisElII/Lezioni_Misuratori_I mpedenza/HP_Imp_Meas_Basics.p df) документ. Про компенсации шнуров: здесь (http://www.hpmemory.org/an/pdf/an_346-3.pdf)
Здесь выложены несколько схем пром. приборов. Посмотрите и на реализацию Измерителя RLC (http://www.pro-radio.ru/measure/4319/)
Желаю удачи!

_Joe_
20.11.2007, 13:10
Спасибо, joni! По-моему, это именно то, что мне нужно, хоть и на английском языке - технический английский я немного знаю. Сейчас буду разбираться!

-JonnS-
01.06.2008, 09:58
Наткнулся на LRC измеритель которий използуеть та же технология как в Електоре:
dsPIC RLC (http://www.circuitcellar.co m/microchip2007/winners/third.html)-сделан с новые комоненты и имеет хорошие параметры.

Oleg_Dm.
25.06.2008, 23:33
Привет всем на форуме!

Ну вот, не прошло и полгода... Неужели тема ожила!?

To Joni

Как Ваша разработка, закончили? Какие получились характеристики?

Последнее время интересуюсь измерителями импеданса.
Хочу на базе измерителя от Олега GO (pro-radio.ru) собрать LCR-метр с улучшенной аналоговой частью (убрать ключи на пути сигнала от DUT, преобразователь I/U - на ОУ, формирователь синусоидального сигнала до 10 кГц, а может и 100 кГц с коммутируемым ФНЧ на выходе). Схемные решения позаимствованы из разных источников, как любительских, так и промышленных измерителей.


Попалась схема почти современного RLC измерителя E7-21...
...Нет ли у кого номиналов деталей этого прибора, чтобы не изобретать велосипед?
Есть, еще не пропал интерес? Могу выложить.

-JonnS-
27.06.2008, 10:59
По тихоньку работаю вместе с другом над етим проектом. Делаем на основе схемой RCL4080 (E7-22) с PIC16F876. Четрехпроводная схема измерения. АЦП - ICL7135. Преобразователь U/I на ОУ. Три частоты-100Гц, 1кГц, 10кГц. Надеюсь скоро закончим проект. Получится нормально с стабилностю выложим.

Схема Е7-21 с номиналов выложите пожалоста. Интересно на ней взглянуть. Если есть и схем других пром. RLC тоже интересно посмотреть.

Спасибо заранее!

Oleg_Dm.
27.06.2008, 21:30
Схема Е7-21 с номиналов выложите пожалоста. Интересно на ней взглянуть. Если есть и схем других пром. RLC тоже интересно посмотреть.

Спасибо заранее!

Добрый вечер, а может у вас еще день или уже ночь (судя по своеобразному диалекту). Выкладываю схемы с перечнем элементов и руководство по эксплуатации Е7-21.
Что касается других промышленных измерителей LCR, кое-что есть здесь www.jais.ru. Но там без номиналов. Что-то есть у меня, но на старой элементной базе, хотя и высококлассные приборы. Надо посмотреть и подобрать для ознакомления.
Желаю успехов.

-JonnS-
28.06.2008, 16:25
То Oleg_Dm.

Спасибо большое за схему! Счас разбираюсь с принцип работой прибора.
:super:

khach
28.06.2008, 16:58
Oleg_Dm.
Спасибо за номиналы E7-21! Теперь осталось, что бы кто-либо выложил прошивки ПИКов и фирменную разводку платы. И можно внесенный в госреестр прибор размножать "на коленке". :D
А в Е7-21_doc очень хорошо принцип работы описан, все таки умеют у нас техническую литературу писать.
А не подсажите, каким современным прибором можно емкость варикапов мерять, что-бы можно было постоянное напряжение на измеритель подавать?

Oleg_Dm.
28.06.2008, 19:50
Приветствую всех на форуме!

Я больше чем уверен, что среди радиолюбителей есть спецы, которые могут сделать прибор не хуже Е7-20...Е7-25 Минского ОАО MНИПИ" http://www.mnipi.ru, были бы "... время и деньги". Почитаешь форум - на производстве профессионалы, которым по долгу службы положено, не знают и половины того, о чём здесь пишут.
Что касается документации, я очень скептически настроен на всё то, что сопровождает наши изделия - сам работаю в этой системе и знаю, как делаются описания к поставляемой нами технике.
Я пока не нашёл ни одной публикации на русском языке, где бы подробно был описан принцип работы современных LCR-метров. Зарубежных же - сколько хочешь. И о погрешности, и про калибровку.
А возьмите дейташиты. По-моему, у нашей промышленности вообще нет такого понятия.
Когда-то давно, еще в прошлом веке, работая в одном НИИ приборостроения (по специальности совсем не по названию), попалась мне документация на осциллоскопы фирмы Тектроникс, это те, с которых потом были содраны С1-64 и ему подобные. Вот где всё продумано до мелочей, всё удобно, ясно и понятно, комментарии, ссылки на другие листы и т.д. Описать это не просто, надо их (схемы) увидеть. Я уже не говорю о внутренностях... И попробуйте разобраться в сигналах по схеме Катрана или Янтаря (кто знает, что это такое).

Что-то "Остапа понесло". Видно день у меня сегодня был тяжелый, не прошел техосмотр, просрочил его, залетел на штраф, надо докупать СТОП-сигнал (оказывается, ввели еще в 2006 г. дополнительный),
времени мало для устранения замеченных недостатков, в общем, полная ж....
Прошу прощения за офф-топ.

Чем и как мерять варикапы - не знаю, не приходилось, так что извините. Полагаю, должен быть развязан по постоянному току выход генератора синусоиды на DUT, а варикап надо запитать от внешнего источника в обратной полярности с возможностью изменения смещения.

Всем best regards.

P.S. Просмотрел описания промышленных измерителей - практически всё то, что уже было выложено на форумах. Разве что "Автоматический измеритель BM591 TESLA.djvu", не помню, откуда скачал, весит 4.3МБ. Но на рассыпухе.

bob1
17.08.2008, 08:49
Приветсвую всех. Подскажите у кого есть приборы типа E7-22 или подобные. В каких пределах меняется показания добротности кондеров к примеру K73-17 1000pF , 100 nF?

bob1
23.08.2008, 08:40
Похоже приборов ни у кого нет :crazy: или конденсаторов :crazy: ...Задавал похожий вопрос на h@@p://www.pro-radio.ru-тоже тишина. Собираю похожий прибор .Из всех параметров добротность больше всех прыгает. Емкость с увеличением измеряемой частоты немного увеличивается. Хотел просто сравнить с каким- нибудь другим прибором.

Vlad_LA
23.08.2008, 09:10
Нет конденсаторов, в Лос Анжелесе К73-17 дефицит. По всей вероятности, Вы имеете в виду измерение активного сопротивления, R и С последовательно и расчет добротности. Из приборов HP 4284 и собственная измерительная плата.
Результаты практически не отличаются.
Удачи!

bob1
23.08.2008, 10:29
Нет конденсаторов, в Лос Анжелесе К73-17 дефицит. По всей вероятности, Вы имеете в виду измерение активного сопротивления, R и С последовательно и расчет добротности. Из приборов HP 4284 и собственная измерительная плата.
Результаты практически не отличаются.
Удачи!
В Лос Анжелесе я думаю есть полиэтилентерефталат ные или полистирольные кондеры. Изготавливают из одних материалов. Конечно прибор измеряет активное сопротивление R+C(L) и выполняет расчет добротности. Емкость и сопротивления различаются, а добротность величина более или менее меняется в узком диапазоне.
Вот к примеру: кондер К73-17 330 нФ
100Гц-емкость 311
1кГц- емкость 322-добротность прыгает 300-400
10 кГц-емкость333 добротность 110-125.
Удачи!

-JonnS-
23.08.2008, 12:04
Померил на свем самопалном приборе (пока не откалибрирован) полипроп. конденсатор 330нФ/250в:
100гц: Cs=329.0н Rs=10-12oм Q=400-420
1kГц: Cs=328.8н Rs=1.2-1.4ом Q=345-355
10кГц: Cs=330.5н Rs=0.988oм-0.991ом Q=48.4-48.7

Как показали експерименты, "неосновной" параметр (для Cx ето Rs, Q) очень чувствителен к внешними шумами. И особо чувствителен к сетевой 50Гц помеха.
Если приготня показания хаотическая - проблем с шумами, а если типа синусуидального закона (т.е увеличивается а потом уменьшается) скорее всего проблем с 50Гц сети. Надо иметь ввиду что даже короткие 6-8см (4-х проводная схема) неекранирование шнуры "ловять" значителную 50Гц помеху. Просто вход прибора достаточно високоомным.

2 bob1
По какой схеме (принцип) реализован вход прибора? Какова разрядность АЦП? Как дедектируются Ure, Uim ... (програмно или аппаратно)?
Пробовал разные варианты и каждой имеет свои особености и проблемы.

Удачи!

Vlad_LA
23.08.2008, 21:38
2 joni
Павел, привет. Под старым ником km6z форум не доступен. Давно собираюсь позвонить, если жена завтра с утра не придумает чего-нибудь, позвоню. Свой DSP LCR практически закончил, в декабре, в Токио в TESEC, NEC, SONY, SEiKO и на SEMICON 2007 показывал, обсуждали. Есть не большие, но устранимые проблемы, в основном TMS320VC5509a. Что и как сделано, подготовлю отдельным файлом, вышлю. Сейчас, работаю с новой версией, FPGA, AD9910...
В качестве образцов использую конденсаторы smd Panasonic, поэтому говорить о величине Rs незвестных мне кондесаторов, сложно. На мой взгляд, для 330nF, Rs очень высокое. Из моей практики, выше емкость-ниже Rs.
Конденсаторы, которые использую для калибровки и тестирования.
499пФ Rs=0,120 Ом (Два по 1000пФ)
993пФ Rs=0.050 Ом
2002пФ Rs=0.022 Ом
48.3пФ Rs= 0.370 Ом (Два в ||)

2 bob1
Одинаковые материалы существуют только в datasheets, да и фирмы разные, но с достаточной для практики точностью, можно померять и сравнить. Попробую.
Всем Удачи!

bob1
24.08.2008, 06:33
joni, Vlad_LA спасибо за ответ.

joni
Входная часть с 1 стр. TL072,DG413,INA128,P GA103U. АЦП-12 разр. опора REF191. Массив из 100 точек U и 100 точек J загоняю в комп. Далее расчет и вывод на экран. 50 Гц помеху видел. С утра ее почти нет. Потом появляется. Провода длиной пол сантиметра. Плата правда не экранирована и на ней есть 2 преобразователя напряжения 34063.

У вас версии общедоступна для повторения? Могу написать прогу для винды :crazy:
Успехов!!

-JonnS-
25.08.2008, 00:17
2 bob1
Как понимаю Ваш прибор задуман ввиде приставки к компютера. Ето решение имеет свои приимущества:
Нет ограничения свободной памяти.
Быстродействие компа достаточно чтоб реализировать почти что любую ЦОС.

Когда делал вариант от "1 стр." наткнулся на проблем с большой входной емкости. (~38пФ). Да и изсползование реле не самой современий вариант. После замены преобразовятеля U/I на таким с ОУ (по схемме RLC4080) емкость входного каскада стала ~2-3пФ.

На вход АЦП надо ставить "антиалиасный фильтр" използовав в нем хорошие полипроп. конденсаторы (К73-17). Как писалось на pro-radio.ru в ветке "Измеритель RLC" у некотрых конденсаторов есть зависимость емкости от напрежение прилагаемое на обкладках.

Частоту семплирования надо выбрать кратной 50Гц скажем 100кгц, и время семплирования кратним периоду 50гц - скажем 0.5с.

Мне кажется маловато всего 100 точек сигнала, увеличте их хотя бы на 400.

Всегда надо начинать (заканчивать) счичывать входной сигнал в один и тот же момент времени относительно сигнала подаваемого на DUT (для U и соотв. I). Не обезательно в "0". Если етого обезпечить трудно, входной сигнал рекомендуют перемножать на т.н. функцию окна (стр2 в конце.)

Преобразователи 34063 неплохо бы засинхронизировать на частоту семплирования или кратной ее, если возможно. Лучше отказатся от них и поставить LDO.

50Гц помеху можно оценить если подключить прибор в режим 100гц, 100к U/I и примерно 1нФ. Соотношение U/I в етом случае очень болшое и изменение одного разряда АЦП даеть болшой разброс Rs.

Хорошо бы сделать КИХ фильтр входного сигнала. Прибор будеть намного точнее и стабильность показания лучше.


У вас версии общедоступна для повторения?
Ето не моя конструкция, разрабатываем вместе с другом. Надеюсь скоро закочним и опубликуем.

2 Vlad_LA
Поздравляю с успехов! Искренее рад за Вами! У меня нет возможности работать с такой современой елементной базе. В основном из за хронической нехватки времени, да и МС Аналога у меня только под заказ. Иначе смотрев на DS их АЦП, DDS... aж слюни текут. :crazy:

Скажите пожалоста на какой частоте измеряли конденсаторы?

Желаю всем Удачи!

bob1
25.08.2008, 08:47
joniСпасибо за идеи. :пиво:
Прибор изначально делался с выводом на индикатор 8X2,предпологался выход на комп. Сделал. Получились в некоторых режимах отрицательные значения сопротивления. Грешил на математику и решил проверить передачей данных на комп. и расчетом на нем. На компе легче найти ошибку и водить всякие корректировки.
Начальная емкость около 17 pF. Тоже не пойму откуда . Все сделано на SMD. Провода и проводники минимальны.
400 точек на частоте 10кГц АЦП+ mega88 не потянет. Сейчас 50 .
Начало измерения с 0 точки. синхронизацию обеспечивает ЦАП. На частоте 10 КГц не удалось постоянно генерировать синус. На передачу данных и расчет не хватает времени. Применение всевозможных фильтров внесет задержку в сигнал. Придется похоже увеличивать время на раскачку синуса. Буду пробовать.
Если синхронно измерять ток и напряжение влиянии помех будет меньше?
Успехов!

-JonnS-
25.08.2008, 16:23
2 bob1
Вы совершенно правы на счеть задержки в фильтров, НО ведь обоих составлящих сигнала пропускаем через один и тот же фильтр. Т.е заведомо задержка будеть одинаковой, и не будеть влиять на измерение DUT. В ЦОС не силен, только учусь, если неправ надеюсь что знатоки поправять.
К етому не нужно сдвигать "опорним" синус (косинус) относительно сигнала. В ето можно убедится если умножим полученой сигнал на сдвинутой "опорой" скажем на 5-10 отсчетов. Получается разные U и I (в комплексе) но Zx=U/I одно и то же.

Секономить немного времени на обработку цифровым синхроным детектором (ЦСД) можно если накоплять (сумировать) отсчетов в памяти, а потом уже умножать на синус и косинус. Етот принцип реализован в "Измерителе RLC" на pro-radio.ru

Конечно на Меги88 сделать фильтр нелзя. Времени точно не хватит. Поетому я подсматривал в сторону МК с встроенним МАC, но тогда проект будеть далеко от "народним".

Если изспользовать апаратний синхроний детектор (на ключах как в RLC4080) время на обработку вполне достаточно. В етом случае есть другая проблемма - "опорний сигнал" СД (меандр на переключение ключей) не должен иметь "фазового дребезга" относительно синуса подаваемого на DUT. Реализовать етого на МК използовав прерывания, не получится (я не успел). Ето в конечном итоге приведеть к дополнительной "приготни" неосновного параметра. Поетому и в RLC4080 синус для DUT получают из меандра СД с помощю переключаемого фильтра на 100гц и 1кгц.

Применение АСД на мой взгляд не увеличить помехоустойчивость. По идее оба метода делають одно и то же. Только в одном случае умножение делается аппаратно а в другом в цифре. На мой всгляд приимущество АСД в том что если сделать частоту семплов ~500Гц (в етом случае мерим постоянку на АЦП) то можно и сдлать цифровой фильтр на Меги88 например. Последнее не проверял на практике, но думается что возможно.

2 Vlad_LA
У меня к Вам Болшая прозьба, т.к. у меня нет доступа к хорошего RLC измерителя:
Померте пожалоста SMD резисторов 0805 100ом, 1к, 10к, 100к.
Очень нужно Yp на частотах 100гц, 1кгц, 10кгц, чтоб откалибровать самопал.
Спасибо Большое!

Удачи Всем!

bob1
11.09.2008, 18:50
joni
Просмотрел промышленные схемки приборов. Возник вопрос как будет работать АСД при очень низком уровне сигнала? Если включить АСД до PGA. Применить АЦП типа AD7793(18-20 бит можно выжать)с встроенным предварительным усилителем 1-32. При переключениях ключей АСД броски напряжения есть?
Заранее спасибо.Успехов!

-JonnS-
16.09.2008, 18:47
При експериментов броски напряжения не замечал. После АСД сигнал в принципе не постояний, а примерно синус. Прилагаю сигналов обоих каналов АСД 100Гц. Амплитуда "синуса" болшая и не различить на осцила присуствуют ли броски или нет. Думаю однако что надо обратить внимание на то что у аналог. ключей есть зависимость сопротивления откритого канала, от уровня вх. сигнала. Если будем усиливать сигнал после АЦД скажем 32раз то усиливаем и ето влияние.

В своем проекте тоже "боримся" со стабильностю ESR. В ходе експериментов оказалось что ESR очень чувствительно к гармоникам в синуса подаваемого на DUT.
Может и у Вас похожая проблемма. Попробуйте поставить полосовой фильтр на 1кгц. (как у RLC9000). На вход АЦП тоже.

Я бы не отказывался от ЦСД, на мой всгляд етот вариант лучше. Правда требует МК "мощнее"

-JonnS-
17.09.2008, 10:28
В догонку посмотрите на проект приемника прямого преобразования с DSP:
http://www.kolumbus.fi/juha.niinikoski/Cheap_dsp/Cheap_dsp.htm
Те же задачи как в RLC, инним боком. dsPIC+CODEC. Есть исходники. На сайте автор побликовал примеры работ отдельний частей порограмм. (CODEC, FFT...)

В качестве АСД можно попробовать и аналоговых перемножителей, хотя они дороже, и зчастую купить не легхко. Сам не пробовал, но думается что результат будет лучше чем 4052:
http://elm-chan.org/works/rsm/report_e.html
Только, в качестве фильтра не применяйте МС типа МАX293 на перекл. конденсаторов. После нее тоже надо ставить фильтр! :-( Как раз сейчас с другом, убираем ее с нашего проекта и делаем обичний полосовой фильтр на ОУ.

bob1
18.09.2008, 21:21
joniСпасибо за ссылки и осциллограмму. У AD7793 высокое входное сопротивление и думаю, что сопротивление ключей сильно не скажется. С AD7793 проект пока в задумках. Сначала попробую сделать "народный проект". Поменяю вх. часть на ОУ на входе. Поставить дополнительный фильтр НЧ. после DACа и пару НЧ 10кГЦ перед АЦП. Уберу 34063. Решил отказаться от индикатора 8X2. все почти расчеты в компе. С вашей подачи попробую КИХ или БИХ. Питание только от USB. На 100 Гц при плохом синусе в принципе можно увеличить количество точек.
Была идея поставить MAX297 поставить после DACа. По идее при высоком уровне вх. сигнала он должен неплохо работать. При низком он плохо работает.
У вас он, где стоял?
Успехов!

-JonnS-
19.09.2008, 08:55
У нас MAX293 стоял на формирования синуса из меандра (100Гц, 1кгц),
Меандр на MAX подавали размахом 2.5в. По DS ето оптимальний вариант данной МС. На выходе MAX-a синус выгладить точь в точь как будто его сформировали DAC-ом: лесница!!! Далше стоял простой RC фильтр. У него неболшая крутизна и поетому в "опорного" синуса присуствувал тактовой сигнал MAX-a частотой в 100 раз выше. При амплитуде синуса ~0.5в помеха x100 не увидеть осцилом. Увидели, тлько когда подавили основную частоту 1кГц режекторним фильтром. Амплитода ~3-5мв. Ето уже 3-4-ре разряда АЦП. Конечно не только частота х100 мешает, надо убрать и гармоники основного сигнала, особо нечетные. (3, 5-ой ...) У нас подавлены на 50-60 дБ. Без применения ЦОС думается что маловато.

По поводу фильтра, на мой всгляд лучше сделать полосовим, обычно в конструкции присуствують и частоты ниже основного сигнала, 50Гц с точностю, он тоже свою лепту в точности прибора вносит. На 100гц точно! Правда тогда фильтр надо делать с переключением по диапазонах. Фильтр лучше разсчитывать с маленким "Q" в районе 2-3. Чем выше тем чуствителнее к разбросам занчениях елементов. Пересчитывал фильтр из RLC9000: Q~2.2

Успехов!

bob1
18.10.2008, 23:32
joni
Собрал вх. часть по схеме RCL4080. Только ОУ поменял на TL072. Транзисторы убрал. Других под рукой не было. Наблюдаю нелинейность при измерениях.
Результаты измерения емкости отличаются на разный частотах :-( на 4 %. При измерениях резисторов разброс 0.5%
Пробовал на одной частоте при разных резисторах(на котором измеряем ток) результаты также отличаются :-( прилично. Какой то элемент немного крутит фазу и изменяет амплитуду. Какой?

Начальная емкость 0.80 рФ.

По поводу стабильности --лучше по сравнению с прошлой версией.
Примененные цифровые фильтры также немного стабилизируют показания. Полосовой Ких(149 порядка) удалось реализовать на только на частоте 10кГц.
На 100,1кГЦ полосовой превращается в фильтр НЧ. Дискредитация сигнала слишком высокая.100точек?? Можно сделать конечно, длина фильтра получается около 400. Полосовые Бих фильтры 4 порядка слишком соображают долго :D и чуствительны к случайным помехам.

Успехов!

bob1
22.10.2008, 00:31
Наблюдаю нелинейность при измерениях.
Результаты измерения емкости отличаются на разный частотах :-( на 4 %. Вопрос снят. Увеличил количество точек для DACа на частоте 100ГЦ и нелинейность на 100 и 1000Гц рукой сняло . на 10Кгц ошибся на 2 такта. :D

-JonnS-
22.10.2008, 19:25
bob1

Поздравляю с успехом!

В предидущее сообщение писал что отказались от MAX293. На практике оказалось что активнний фильтр на ОУ 6-ого порядка работает хуже чем MAX+пасивний фильтр. После неудачной заменой попали и на сообщение в форуме (http://pro-radio.ru/controllers/3596-3/) (в конце страницы). В конце концов вернулись на вариант с MAX-ом и сделали ПФ двухкаскадний. Спектр сигнала почистился и стабильность показания возрасла. Попутно обнаружили что максимальная амплитуда сигнала с кот. могуть работать ОУ типа TL071, (072,074,081..4) ~2v (4v p-p) при питание +-5v. Если амплитуда выше то сначало увеличываются искажения (растут гармонили) а при ~4.2v p-p начинается ограничение.


Дискредитация сигнала слишком высокая.100точек?? Можно сделать конечно, длина фильтра получается около 400.

Посмотрите на проект с dsPIC (http://www.circuitcellar.co m/microchip2007/winners/third.html). В нем на частот 100Гц и 1кГц сначло применяется FIR фильтр с последующей децимации (отбрасиваниe). Т.о уменьшется частота семплов и только после етого пропускается через IIR фильтр. Тогда длина фильтра будеть небольшой и можно уложится во времени м/у семплами.

bob1
25.10.2008, 14:03
joni

Насчет амплитуды точно, что выше ~2v идут искажения. У меня Мах амплитуда на АЦП 5В .Напряжение было +-5в. Тоже поднял до +-7.2В.
Проблемы остаются - это отрицательные сопротивления при измерении качественных конденсаторов и непостоянная помеха с частотой около 21 кГц. При питании от стационарного компа и ноутбука с питанием от сети она периодически то есть , то нет.( если взять 5 периодов измерения -на 2-3 она есть) При питании от ноутбука без подзарядки ее нет! Думаю сделать гальваническую развязку от USB порта. Насчет фильтров помудрю - может чего-нибудь получится. :D
Успехов!!

bob1
26.10.2008, 15:36
joni Отпоял все конденсаторы на фильтрах между щупами и АЦП. Вот картинка на частоте 100 Гц. Помеха ползет вправо.
Успехов!!

-JonnS-
26.10.2008, 19:46
bob1

Преобразователь I/U на ОУ имеет большое входное сопротивление, особо на диапазоне 10кОм и 100кОм. Он ловит на "ура" все внешные помехи. Особо 50гц. У нас на 100кОм "ловило" помеху 250кГц (такт на преобразования АЦП) когда дорожка на макетке была длиной 4-5см. и на вход стояли неекранированые шнуры 4см.
Может помеха у Вас, ето частота семплов. Еще может и помеха от ИБП компа (нота), если частота в районе 20кГц.


отрицательные сопротивления при измерении качественных конденсаторов

Сигнал напряжения проходить напрямую, а сигнал тока сначало через преобразователья I/U и далше в общей схемме. Т.о получается что ток приходить с "опозданием" т.е измереного угла м/у тока и напряжения прибором заведомо будеть с ошибкой. Когда мерим керамику (с большие потерии) у нее угол м/у U и I скажем 88гр и добавляя доли запаздывания тока не превишает 90гр. В етом случае не будут отрицательные Rs. Когда ставим полипропилен, угол превишает 90гр и Rs становится отрицательним. Поетому надо сделать програмную компенсацию поворота угла в преобразователе I/U.

Успехов!

bob1
26.10.2008, 20:15
joni Странная какая- то помеха!! Идет пучок помех с периодом 100 Гц. Скажем прибор подношу к монитору-- там сразу видно что вносится помеха и она постоянна. Тоже самое происходит при вкл. лампы с преоброзователем. То что помеха идет со щупов--это факт.
Оставим как есть.
Пробовал сдвигать фазу. Значение получается положительным.
програмную компенсацию поворота угла я так понимаю нужно делать на каждом резисторе(100,1к,10к ,100к) и на каждой частоте. Сделать несложно. Получаем итого 12 корректировок.

При измерении конденсатора на разных резисторах к примеру 1к и 10к показания немного отличаются. У вас подобное не наблюдается?

На днях нарисую схему и выложу.
Успехов!

-JonnS-
27.10.2008, 23:26
2bob1:

Странная какая- то помеха!! Идет пучок помех с периодом 100 Гц
100Гц наводить на мисль на счет помеха по питанию. Зачастую через проходная емкость трансика проходить высокочастотная помеха и она модулируется 100 Гц после выпрямительного моста. Поставте паралелно вторички керамику 22-47нф и паралельно диодов выпрямителя 2.2-4.7нф. Попробуйте запитать прибор батарейкой.

Надо иметь ввиду что програмируемые усилители тоже "поворачивают" фазу сигнала, причем при разное усиление имеем разной поворот. Т.о если мерим ток и напряжение при разным Ку усилителя надо компенсировать и поворот фазу в усилителе.

Показания на разных диапазонах и у нас тоже отличаются немного. Ведь еталоные резисторы (например 1к и 10к) тоже имеють разброс ~1%.

Успехов!

bob1
28.10.2008, 20:07
joni Вот схема. На Mege8 преобразователь USB-USART(AVR309).
Питание только от USB. Уменьшить помеху на ум приходит только гальванически развязать Mega8 и Mega88.
Программируемые усилители не должны поворачивать фазу. После экспериментов с PGA103 решил сделать так как в схеме. Эталонные резисторы подбирал цешкой(резисторы SMD брал по 50-100шт .5% -стоят дешевле и из такой партии выбрал).
Успехов!!

-JonnS-
30.10.2008, 16:59
bob1
Отличная реализация. Сделанно простенько и со вкусом!

Только добавте защита выхода синуса от пренапряжения! На защиту думаю економить нелзя.

Желаю успехов!

-JonnS-
26.11.2008, 15:42
В начале темы была ссылка на RLC meter (http://www.siborg.com/smarttweezers/ST_Canada_2.htm)ввид е пинцетика. Прилагаю статю из Circuit Cellar 12.2008 про принципа работы етого девайса.
Хорошо бы, если еще полная схема была ... :)

kada
05.03.2010, 02:38
Может у кого-нибудь есть перечень элементов от схемы Е7-20?
Или схема Е7-23, 24, 25?
Поделитесь пожалуйста.
Вот схема Е7-20 без перечня элементов.

leha___3
08.07.2010, 19:20
меня тоже очень интересует перечень элементов на е7-20.
некоторые микросхемы я сам подписал на схеме(с джайса) смотря на плате,но вот смд кондёры,стабилитроны и т.д неясны.
большая просьба, у кого есть возможность, выложите перечень всех элементов схемы.
сам я занимаюсь ремонтом кипа(в основном ссср приборы,но есть и импорт),у меня имеются схемы(которых нет в инете) на некоторые импортные приборы,если что поделюсь с тем кто даст перечень на е7-20.

RFSerg
25.02.2011, 23:50
Для информаци, думаю будет интересно.
В Е7-14 стоит 12 разрядный АЦП, три частоты 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц. МП 580ИК80. Меряет практически в реал-тайм. Зажимаешь кусок серебрянки между щупов и разводишь, увеличивая длину проводника, всё тут же отображается, с размерностью 1 нГн/мм приблизительно. В реализованный алгоритм и способ измерения в нем не вникал, но такого старенького МП вполне хватает!
Брал его неисправным, но удалось отремонтировать, а брал из-за возможности измерять малые значения индуктивности от 1 нГн с хорошей точностью. В нём удобно реализовано смещение на варикап с шагом 10 мВ от 0 до 40 В. Очень полезная функция. И возможность мерить на двух уровнях измерительного сигнала 2В и 40 мВ (эфф), очень полезная функция для промера варикапов на малом смещении. Да и вообще, думаю есть смысл учесть некоторые полезности в пром. приборах при проектировании своего.
Для полного счастья добавил бы функцию задания постоянного тока через индуктивность (0,01 - 5 А) при промере. Реально бы показывало токи насыщения дросселей, а так приходится делать это косвенно. Дока есть, но выложить пока нет возможности. Позже смогу.
Вот ещё, что в своём приборе обязательно надо - выбор и быстрое переключение (без перекалибровки) частот измерений. Удобно оценивать качество электролитов, быстро промерив на трёх частотах, сразу видно. что от него ждать в схеме. Благодаря этой возможности, много интересного узнал о разных производителях и заявляемых ими параметрах на кондёры.;)Величина ёмкости некоторых китайских электролитов может расти с увеличением частоты промера! И только в другой эквивалентной схеме промера всё приходит в соответствие. (последовательная, параллельная или автомат)
И щупы. Без 4-х проводных щупов ни точности, ни стабильности не получишь, но это для прибора высокого класса конечно.

ass20
25.12.2011, 20:25
вот новое по RLC.описание BR2822 он же АМ-3023 АКИП-6102
http://dmitry-shem.livejournal.com/4876.html


мне тоже интересно на каких элементах сделан е7-20 , может кто сделает фото и напишет маркировку микросхем

Jose
07.05.2014, 06:34
Здравствуйте.
Подскажите пожалуйста схемку проверенного в работе RLC метра на атмеге8 и 1602.
А то от гугля уже в глазах рябит.
Спасибо.

UR7HBP
07.05.2014, 09:39
Здравствуйте.
Подскажите пожалуйста схемку проверенного в работе RLC метра на атмеге8 и 1602.
А то от гугля уже в глазах рябит.
Спасибо.
Делал клон венгерского RLC-ESR на 8 меге http://vrtp.ru/index.php?showtopic= 21281 но лучше сделать оригинал на Пике http://vrtp.ru/index.php?showtopic= 19662 , или хотя бы почитать ветку, меньше будет вопросов по настройке и подбору деталей. Оба прибора для электролитов меряют 4 параметра: емкость, ESR, тангенс угла потерь и кажись абсорбцию.Если хотите серьезный прибор, то лучше делать RLC-2 http://pro-radio.ru/measure/6873/ На радиокоте продавали платы и наборы деталей, если не хочется возится с утюгом.

AlexanderT
07.05.2014, 18:56
лучше сделать RLC-2По ссылке нет схемы.

LY3BD
07.05.2014, 19:24
По ссылке нет схемы.
Всю необходимую информацию найдёте здесь http://www.rlc-esr.ru/ Тамже есть форум по RLC-2.
Я сделал такой прибочик, работает великолепно! Я доволен.

serge_m
07.05.2014, 22:49
Welcome
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=51&t=98762
Есть и платы и все комплектующие. Даже панели для корпуса порезанные лазером из акрила есть. Останется только металлические экраны организовать.
Но дорогой этот прибор получается. Не все желающие справляются с земноводным...

LY3BD
08.05.2014, 07:45
Но дорогой этот прибор получается

Не так уж и дорогой. Если посмотреть на цены покупных проборов с аналогичными параметрами, то цены будут отличатся во много раз.

DeXter Holland
08.05.2014, 09:44
RLC-2
более портативная версия на современном проце - http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/108/
автор уже готовит что-то помощнее - пока обсуждения только на pro-radio.ru (http://pro-radio.ru/measure/6873/)

balmer
15.05.2014, 15:07
http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/108/
Это плохой прибор, с плохим дизайном аналоговой части.

Лучше посмотрите на http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/113/
Вот там действительно хорошие характеристики/схемотехника.
Этот прибор по всем параметрам лучше.

vlad5
20.05.2014, 14:57
Это плохой прибор, с плохим дизайном аналоговой части.
Нормальный прибор. Да, аналоговая часть упрощена до предела, и это сказалось на точности и динамическом диапазоне измеряемых величин. Но взамен этого - простота и портативность!
Достать из кармана и померить основные параметры покупаемой детали или выбрать несколько одинаковых при покупке на радиорынке - самое оно.
Прибор по Вашей ссылке действительно имеет правильную схемотехнику аналоговой части, примерно как RLC-2 с http://pda.pro-radio.ru/measure/6873/
Но для карманного прибора он слишком сложен, что не добавило ему популярности. Посмотрите обсуждение на форуме радиокота для этих двух измерителей. У одного две страницы, у другого - 33! И этим все сказано.