А как же оно тикает?
11,296,133
15,055
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 27 май 2021 17:52:59 |
Дифференцирование сигналов
новая дискуссия Дискуссия 509Уважаемые !
Есть сигнал снимаемый с фотодиода. Нет ли готовой микросхемы (то что можно купить в чип и дипе или подобном магазине) для аналогового дифференцирования сигнала , либо что еще может быть более общее линейное преобразование сумма производной и сигнала с настраиваемыми весами. То есть по минимуму самостоятельной пайки и изготовления схем. Цифровые решения не предлагать - не подходят. Характерное время изменения процесса десяток миллисекунд.
ОТВЕТЫ (26)
|
Neruda ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 07:50:18 |
Цитата: GrinF от 27.05.2021 17:52:59
Как мне кааца, нейро-модули в Чип&Дип еще не завезли. А с весам, без цифры вряд ли получится...
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 11:42:18 |
Цитата: Neruda от 28.05.2021 07:50:18
А подстроечные резисторы для чего существуют вместе с операционными усилителями.
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 10:21:55 |
Цитата: GrinF от 27.05.2021 17:52:59
Покупаете микросборку с 2-4 операционными усилителями, пакет калиброванных кондеев и сопротивлений - качественный аналоговый дифференциатор запросто реализуется на ОУ. Тут только нужны качественно калиброванные кондей и резистор..
|
Luddit ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 11:28:40 |
Калиброванные-то ладно, можно подобрать, тем более что важно итоговое RC. А вот всякие паразитные фефекты типа индуктивности в резисторе и конденсаторе, температурные зависимости - могут осложнить.
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 11:44:32 |
Цитата: Luddit от 28.05.2021 11:28:40
Откуда там сколько-то существенная индуктивность? Все эти паразитные эффекты заиграют на высоких частотах, дык, там сам ОУ больше жару даст.. Но все это решается настройкой - добавляются шунты на входе, чтоб нелинейности убрать и вперед..
Такие дифференциаторы использовались в аналоговых ЭВМ и довольно таки эффективно работали многие годы.
|
|
Luddit ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 12:06:59 |
От конструктивного исполнения некоторых вариантов R и C. Удобно же в рулончик скрутить
А существенно или нет - зависит от требуемой точности.Вот тут кстати расписано про расширенные варианты с Т-образным включением, когда в обычной схеме надо в экстремальные номиналы залезать: http://lms.tpu.ru/pl…ents/6.pdf
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 15:18:20 |
Сообщение удалено
rommel.lst
30 май 2021 10:22:42
rommel.lst
30 май 2021 10:22:42
Отредактировано: rommel.lst - 30 май 2021 10:22:42
|
adolfus ( Слушатель ) |
| 29 май 2021 15:26:15 |
Такие простые дифференциаторы зело усиливают входной шум. Хорошее решение описано на в книжке
Алексенко А. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем – М.: Радио и связь, 1985.
Микросхема AD684 имеет четыре УВХ в 16-и выводном dip-корпусе.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 29 май 2021 17:46:51 |
Цитата: adolfus от 29.05.2021 15:26:15
Цитата: adolfus от 29.05.2021 15:26:15
Это смотря что рассматривать под "дифференциатором" . Или рассматривать Разность Двух сигналов , или брать первую производную от одного сигнала (о чём и был первый пост от ТС) . Как я понял - нужно "узнать" колебания фототока на датчике весов , и просуммировать со средним , пока всё не успокоится, после нагрузки + это дело довольно прецизионно . (могу даже предположить - что на элеваторе , на разгрузке машин с зерном. Но это домыслы уже ..)
|
|
adolfus ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 03:14:04 |
Цитата: OlegNZH-2 от 29.05.2021 17:46:51
Разность двух сигналов – это разность двух сигналов. Из схемы и описания ясно же, что речь идет именно о дискретной производной.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 11:01:10 |
Цитата: adolfus от 31.05.2021 03:14:04
Ой не надо . Дифференциальный Усилитель(c) - это как раз - Разность двух сигналов (Любой , в общем плане (я не говорю про инструментальные , там зоопарк), ОУ , им и является (два входа , "+" и " -" , между ними всё и "происходит" ... ОУ стремится по ООС убрать разность ...При ПОС -наоборот)) . А по производной (что то-же дифференциал !!! , но только не по уровню а по времени ( по dt)) - я так и отметил , что имел ввиду ТС .
PS Кстати - УВХ – классная штука(например в 572ПВ2\5 запоминается на конденсаторе, для компенсации .. ) ... Как и МДМ (более динамично , в сравнении) . Только "медленные" . Но "смещение" практически равно нулю .
PPS А Схема- Годная.
|
|
adolfus ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 03:51:14 |
Цитата: GrinF от 30.05.2021 23:27:50
Устройство по этой схеме на советских УВХ и операционниках встречал в реальной работе в полосе от постоянного тока до ~5 кГц при частоте выборки ~50 кгц (детектор прогара камеры электродугового плазмотрона). Сегодня частота выборки – гигагерцы, и лимитирующим элементом будет операционник.
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 06:16:58 |
Цитата: GrinF от 30.05.2021 23:27:50
А все схемы аналоговой математики на ОУ пригодны в основном для низких частот (десятки килогерц, ну, сотня). Потом ОУ начнет чудить как алкаш по утру..
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 10:32:32 |
У меня временной масштаб десятки миллисекунд....то есть семплированип в 10кгц более чем достаточно. А чем в современных условиях можно заменить три используемые прибора в схеме?
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 12:07:36 |
Цитата: GrinF от 31.05.2021 10:32:32
Сигма-дельта АЦП в миллисекунды программно укладывается (на STM32 вполне (есть даже встроенный, аппаратный в STM32F373), да и на ATMEL можно поковыряться (там дифф каналы присутствуют , хотя дифф - это не те (с) "дифф " )) .
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 14:15:17 |
Цитата: GrinF от 31.05.2021 10:32:32
Берите любые операционники в одном корпусе. Они уже настолько вылизаны, что даже самый китайский ширпотреб вполне себе пригоден.
В схеме с сильной отрицательной ОС коэфф. усиления почти не важен, если в одном корпусе лежат 4шт, то обычно их параметры достаточно близки, да, и температура будет почти одинакова. На низкой частоте (неск. килогерц) все будет норм..
|
|
adolfus ( Слушатель ) |
| 31 май 2021 16:45:46 |
Цитата: GrinF от 31.05.2021 10:32:32
АЦП+ЦСП+ЦАП. Возможно, сегодня это есть в одном корпусе и со встроенным тактовым генератором.
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 11:49:03 |
Камерад теория мне известна - у меня . Я спрашивал о практической реализации в виде микросхемы. Кто подскажет микросхему которая уже имеет необходимые защиты, компенсацию температурных изменений и прочая. С минимум пайки. Ибо в том месте куда еду хреновые условия для пайки и тестирования - и квалифицированного персонала в области электроники нет.
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 11:53:40 |
Цитата: GrinF от 28.05.2021 11:49:03
Проще купить ширпотребную МС, а термостатирование реализовать коробкой + стабильное питание от дорогого внешнего источника. Больше головняка будет от этого всего, чем от самой микрухи.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 14:21:36 |
Цитата: GrinF от 28.05.2021 14:03:04
Как я понял - вопрос в температурной компенсации смещения ОУ. Обычно для низкочастотных сигналов использовали МДМ , модуляция - демодуляция . Раньше была 140УД13 , сейчас 1
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 16:30:36 |
Цитата: OlegNZH-2 от 28.05.2021 14:21:36
Нет вопрос в рабочей схеме. С питанием со всеми защитами и компенсациями. Из серии прикрепила и забыла- то есть припаял один раз контакты, отвёрткой повертел один раз в настоечнике, затем подал сигнал и получай готовый результирующий сигнал для дальнейшей обработки на дешёвом ПЛК очен с низкоскостным вводи по rs-485. Тут даже не надёжность предпочтение., а простота и быстрота сборки -некому травить платы , припаять пару десяток контактов ещё смогут. Это лабораторная установка , причем перестраиваемая со временем жизнь в несколько сотен часов и максимальным сеансом непрерывной работы в 20 часов. И соответственно должна работать в рабочих условиях -железобетнно есть наводки -рядом стоит электролизер....с заземлением тоже что-(то не очень. Я пока собирал шкаф -при выключенном входном меня шарахнуло 4 раза(правда обещали заземление сделать нормальное)....
ЗЫ
Ужо начал подумывать ...а не плюнуть ли на аналоговую обработку и не реализовать все на Ардуино...но там сцуко кругом вода - причем соленая и с высоким ОВП.,. Боюсь зальёт нахер это Ардуино при очередной аварии
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 16:51:05 |
Цитата: GrinF от 28.05.2021 16:30:36
Залить всё компаундом по IP67/68 и
применения(из хозмага) их покрыл -живее всех живых ) (но это дождевая вода...).
PS Прекращаю оффтоп . Здесь не форум электронщиков. (Хотя солидарен с ТС - иногда совершенно неожиданные Решения находятся - и все не углядишь , можно и закинуть Вопрос на удачу(с)) .
...
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 16:10:36 |
Блин решил посмотреть титце с шенком. Вроде бы уважаемая книга которая имеет ряд изданий. Вот смотрю на эту схему и возникает вопрос как такое может быть.
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 28 май 2021 20:04:28 |
Цитата: GrinF от 28.05.2021 16:10:36
Это же ОУ с отрицательной обратной связью, т.е. в процессе работы сам усилитель старается уравнять потенциалы на обоих входах. Плюс, при сильной ОС выход почти не зависит от усиления.
Т.е. результирующее выражение получено как равенство напряжений в середине верхнего делителя и q*Vi. А дальше по классике: "путем несложных преобразований..."