Внутрисхемный ESR-тестер на контроллере STM32F030f4P6

[ozforester]

В авр и армах наличие хитрых режимов ацп случайно совпадает с наличием встроенных компараторов и усилителей. В stm32f3 таковые тоже имеются. Пытался усиливать термопару на аттини25, там небольшой усилитель есть и кмпаратор, ничего путного не получилось, но возможность запомнил. Где-нибудь можно использовать.
Насчет симметрии, может быть через дьюти-сайкл шима можно как-то исхитриться и сделать выравнивание?

аналоговый вычитатель на одном

а я сразу на такой подумал

[vadim_d]

через дьюти-сайкл шима можно как-то исхитриться и сделать выравнивание?

Вряд ли даст что-то полезное, надо думать

на такой подумал

Ну да, с тремя операми проблемы импеданса не возникает. В варианте без повторителей надо помнить о разном входном сопротивлении входов

[ozforester]

Вряд ли даст что-то полезное

Да, похоже сообразил, в балансном выходы шима постоянно переключаются между входами усилителя.
Достоверно сказать, получится ли на этом корпусе балансный пока не могу. На первый взгляд поменять таймеры местами, перенастроить и переразвести. Но с таймерами в маленьких корпусах иногда случаются трудноразрешимые ребусы. В нем периферии как в большом, на выводы выводится половина, а одновременно половина половины. Если хотите собрать балансный, можно сделать форк и попробовать перенастроить.

[vadim_d]

получится ли на этом корпусе балансный

Для этой платы уже получен достойный результат - вполне работающий измеритель ESR, оправдывающий свое название. Если есть желание сделать почти полноценный векторный анализатор, способный измерять еще и емкость с достаточной точностью в разумном диапазоне, то какие-то пробы можно сделать и на этой плате с тестовыми прошивками, но видимо есть смысл заложить просторный макет с пространством под аналоговые изыски и с запасом периферии в контроллере, а обрезание делать, когда наступит ясность в необходимых ресурсах

[ozforester]

Вот и получается, что трассировать следующую плату, пока на существующей не изучены возможности измерения емкости, преждевременно. А для балансной схемы придется трассировать заново, так как таймеры (выводы) меняются местами и добавляются новые компоненты. Макет на проводках, конечно, тоже можно собрать, если потребуется.

[vadim_d]

Макет на проводках, конечно, тоже можно собрать

Вот он явно напрашивается, частоты невысокие, для изысков очень даже подойдет. До сих пор пользую макетные платы 160 на 100 мм с соединением проводом со срезаемой при втыкании его в прорези цилиндриков изоляцией, DIP корпуса узкие и широкие ставятся без проблем в шаг 2.54 мм при рядах через 7.62 мм, если надо что-то SMD-шное, то паяю переходник, даже утилитка была написана, которая стандартный нетлист со схемы вместе с файлом размещения компонентов и типом корпусов для такой платы конвертировала в нетлист для этой платы, где уже все было в координатах платы, типа Е2-Е4, как в шахматах

[ozforester]

Пуско-наладка. Нужно изменить формулу пересчета выборки в сопротивление.

[saxalin2164]

Здравствуйте,уже и детальки заказал,а что-то затишье

[ozforester]

Просто "у матросов нет вопросов". Этот тестер мало отличается от первой версии. Добавилась дополнительная возможность для экспериментов с измерением емкости, (использовать которую пока не получилось) Принцип работы тестера можно восстановить по обсуждению в ветке об аналоговых еср-тестерах. Принцип такой:
Программа в микроконтроллере выдаёт меандр 120 кГц на двух выходах. На этой частоте реактивное сопротивление мало по сравнению с esr. поэтому почти не влияет на результат. С одного из выходов меандр идет на делитель, чтобы понизиться до напряжения, которое уже не открывает полупроводники в измеряемой схеме. С другого выхода меандр идет на управление ключом, чтобы открывать и закрывать его, когда реактивные составляющие противоположных знаков дополнительно обнуляются, а активное (ESR) остается. Затем интегрирующая цепочка из резистора и конденсатора фильтрует переменную составляющую, а оставшееся постоянное напряжение усиливается операционным усилителем и подаётся на вход АЦП микроконтрлллера. Микроконтроллер измеряет это напряжение и по его величине вычисляет сопротивление измеряемого конденсатора. То есть зная напряжение на ацп и коэффициент усиления операционного усилителя (по делителю обратной связи), можно посчитать напряжение перед усилителем. Зная падение на интегрирующей цепочке, можно узнать напряжение до неё. После ключа остается половина напряжения, поэтому результат умножается на два. Получается напряжение на измеряемом конденсаторе. Дальше по закону Ома находится сопротивление конденсатора, параллельного известному резистору делителя (esr). Остается вывести получившееся сопротивление на дисплей. Так как измеряются малые сопротивления, а точность резисторов, толщина олова и длинна проводов у каждого свои, то лучше вносить реальные значения резисторов и усиления в исходный код. Делать дополнительные кнопки и меню для такой простой конструкции кажется нецелесообразным Хотя, если есть желание изменить что-то на печатной плате, или в исходном коде, могу выложить существующий вариант проекта на гитхаб. Не исключено, что свежим взглядом кто-нибудь найдет ошибку в расчетах или опечатку в коде.

Провода для подключения осциллографа.



С измерением емкости пока не получилось. Подпаивался к нескольким точкам схемы и смотрел осциллографом. Увидел несколько препятствий. Например, емкость разделительного конденсатора последовательного делителю, Его заряд накладывается на заряд измеряемого конденсатора при соизмеримых емкостях, а большие номиналы просто шунтируют порт своим сопротивлением. Это не капитуляция, просто нужно делать выводы, учиться, пробовать. Про балансную схему понятно. Фазу на ключе двигать не сложно, просто происходит синхронный запуск двух таймеров, в одном из которых значение регистра-счетчика отражает разницу между будущими фронтами.

Влияние заряда разделительного конденсатора.

[saxalin2164]

да я из 60 лет 45 паяю,а вот прошивки писать не дано только повторяю чужие.у меня куча приборов просто паяю для мозгов