[Sergey_ssk 0]

Задача: Разработка схемы и изготовление цифрового счетчика временного отклика с возможностью выгрузки данных в компьютер. 

1.    г. Москва, ул. Нобеля
2.    Специальности: программист микроконтроллеров и схемотехник.
3.    Разовая работа с перспективой продолжения по результатам. 
4.    Контактная информация: Сергей, [email protected] 

Описание: Основное назначение устройства – измерять промежутки времени между стартовым сигналом (СТАРТ), формируемым генератором прямоугольных импульсов и детектируемыми сигналами (СИГНАЛ), приходящими на вход устройства. Сигнал СТАРТ - меандр с амплитудой от 5 до 10 В и фронтом нарастания примерно 100-300 нс. Сигнал "СИГНАЛ" - пик или провал амплитудой 5-10 мВ и шириной на полувысоте порядка 100 нс. Характерные временные интервалы для измерения - от 1 до 10 мкс. Точность измерения (обсуждаема) 55 пс.    Комбинация TDC7200 + STM32 выглядит привлекательной, но не является жестким требованием. Вообще задача довольно гибкая. Первый вариант - измерения с частотой порядка 1-10 Гц, второй вариант - 30 кГц. В файле есть картинки и ссылки на примеры похожих реализаций, напрямую не подходящих, но близких.

Комплектующие - мои по списку от исполнителя.  Работа разовая, но с перспективой продолжения сотрудничества, в зависимости от результатов. Разрабатывать можно удаленно, но финальное тестирование нужно провести у нас на площадке. Срок 3 мес, бюджет на комплектующие 50К.

По ЗП готов обсудить в частном общении. 

 

ТЗ-Разработка измерителя временных интервалов.pdf

[makc 233]

Как согласуются следующие требования?

32 минуты назад, Sergey_ssk сказал:

Разработка схемы и изготовление цифрового счетчика

и

32 минуты назад, Sergey_ssk сказал:

Специальность: Программист микроконтроллеров

Программист не занимается схемотехникой, а схемотехник прошивками. Если вам нужно два в одном, то так и следует писать.

34 минуты назад, Sergey_ssk сказал:

Срок 3 мес, бюджет 50К.

Если это 50К рублей то получается, что в месяц исполнитель получит около одного МРОТ (16 242 рубля в месяц)? При том, что средняя ЗП по рынку для универсальных специалистов несколько выше. Или забыли нолик... Как вы оценивали бюджет?

[Sergey_ssk 0]

Уважаемый makc, большое спасибо за комментарии!

Да, конечно, программист и схемотехник. Не вижу возможности редактировать пост, так бы исправил.

По бюджету - пардон, это ориентировочная стоимость комплектующих, исходя из похожих примерных схем, которые нашлись в интернете. По ЗП готов обсудить в частном общении. 

[makc 233]

14 минут назад, Sergey_ssk сказал:

Да, конечно, программист и схемотехник. Не вижу возможности редактировать пост, так бы исправил.

Поправил.

[Plain 226]

1 час назад, Sergey_ssk сказал:

фронтом нарастания примерно 100-300 нс ... Точность измерения (обсуждаема) 55 пс

Одно другому противоречит.

[Sergey_ssk 0]

10 minutes ago, makc said:

Поправил.

Благодарю!

 

Just now, Plain said:

Одно другому противоречит.

Не совсем так, я думаю. Фронт нарастания определяется генератором. В зависимости от типа генератора число (время нарастания) может варьироваться, но будет повторяемо. То есть, на следующем периоде фронт аналогичный. За время нарастания фронта детектируемый сигнал не успевает сформироваться, он появляется после 1 мкс. Интересует временной интервал между началом импульса СТАРТ и появлением детектируемого сигнала. Причем можно измерять не от "0", а от момента достижения меандром, 1 Вольта например. Если это не обеспечит нужную точность можно менять генератор на более скоростной, это уже вопрос доступности-цены и пр.  Точность взята из характеристик TDC7200 у которого указано разрешение 55 пс. Понимаю, что это предел, поэтому и добавлено "(обсуждаема)".

[Plain 226]

16 часов назад, Sergey_ssk сказал:

нужно чтобы комплектующие были доступны в РФ ... Комплектующие - мои по списку от исполнителя

Сейчас в РФ в среднем даже 74HC00 не доступна, может список "доступного" предоставлять.

15 часов назад, Sergey_ssk сказал:

можно измерять не

Для измерений двух асинхронных сигналов требуется вдвое больше деталей, в отличие от варианта создания стартового сигнала измерителем.

[Alex11 6]

Quote

Точность взята из характеристик TDC7200 у которого указано разрешение 55 пс.

Разрешение и точность  - это две большие разницы. У Вас будет самой большой проблемой регистрация фронта Вашего импульса/провала 5 мВ на 100 нс. Будет очень хорошо, если Вам удастся достичь точности 1 нс. У Вас ведь еще наверняка уровень сигнала плавает, и нужно искать где же этот фронт начался и закончился. Регистрация гамма-квантов?

[vov4ick 39]

Товарищ, кажется, занимается исследованиями в области планарных световодов и датчиков на них.

К погрешностям счётчика добавятся ещё погрешности излучателя и приёмника и может получиться так что времяпролётный метод не сработает и нужно применять классический интерферометр (кстати, у нас соседи их делали). Тут по-хорошему надо обсуждать всю задачу в комплексе.

 

Изменено 12 октября, 2023 пользователем vov4ick

[www.spb 0]

Приветствую. Интервал 10 мкс, точность 55 е-12, это 181818 дискретов, двоичное число 17 разрядов, х8 = 136, 136 * 30000= 4 080 000 бит/c. Передать в "пк" может и получится, отображать в реальном времени, это как? (самая простая задача, следующие сложнее, их несколько)

[Plain 226]

3 часа назад, Alex11 сказал:

Разрешение и точность  - это две большие разницы

Для оценки переменной составляющей лишь разрешение желательно, а к нему из требований только шум.

[Практик 1]

Заказчик не учитывает такое явление, как Джиттер.  Джиттер  генератора, формирующего стартовый  меандр,  должен быть существенно меньше величины задаваемой погрешности измерения  временного интервала.  

Вообще, на мой взгляд, заявленные требования для старт-стопных  измерителей  слишком сложны,  если не сказать не выполнимы.  Согласен, погрешность  в 1  нс получить можно, соорудив схему на быстродействующей ПЛИС с Али,  но и это, если подходить строго, потянет за собой кучу компенсационных  и коректирующих  решений.   Далее.  Если это для целей дальнометрии, то заданное разрешение 50 пс избыточно, поскольку  не учитывает  неоднородность  атмосферы.  Высокоточные дальномеры с подобным разрешением  дают разные показания из-за того,  что луч лазера  последовательно проходит слои воздуха с разной температурой (проверено) .  Про недостаточно крутые и изменяющиеся по амплитуде фронты здесь уже говорили. Добавлю про асинхронность старт импульса и фазы заполняющих импульсов импульсов счетчика,  которые на совпадают и формируют плавающее дробное значение к основному дискрету.  За  3 месяца такое не создашь.  Да и проблема сдать работу, т.е показать на приборах, что требования выполнены. У разработчика есть такие приборы?

Изменено 12 октября, 2023 пользователем Практик

[Plain 226]

Да не, типовая схема на дискретной логике и 8-разрядный МК с быстрым АЦП.

[Sergey_ssk 0]

19 hours ago, Alex11 said:

Разрешение и точность  - это две большие разницы. У Вас будет самой большой проблемой регистрация фронта Вашего импульса/провала 5 мВ на 100 нс. Будет очень хорошо, если Вам удастся достичь точности 1 нс. У Вас ведь еще наверняка уровень сигнала плавает, и нужно искать где же этот фронт начался и закончился. Регистрация гамма-квантов?

Достичь точности без разрешения будет трудновато. Да, желаемая точность в 55 пс это то что очень хочется. Тут специалисты уже озвучивают ряд проблем (фронты, джиттер, плавающий сигнал..), это все полезно, поскольку приближает к реальной цифре.  Сейчас выглядит так: выводим оба сигнала на осциллограф, триггер по переднему фронту запускающего импульса, смотрим на втором канале появление сигнала. На дешевом китайском осциллографе с переделом 10 нс на клетку ищем положение второго сигнала. Тут уже точность 1 нс есть, хочется лучше и нужна автоматизация. Глазами не удобно и не быстро.  Нет не гамма-кванты. Кинетика люминесценции, одиночные фотоны. Поэтому нужна частота измерений до 30 кГц. 

 

On 10/12/2023 at 8:35 AM, Plain said:

Сейчас в РФ в среднем даже 74HC00 не доступна, может список "доступного" предоставлять.

Для измерений двух асинхронных сигналов требуется вдвое больше деталей, в отличие от варианта создания стартового сигнала измерителем.

Согласен, тут скорее карты в руки исполнителю. В моем представлении - все, что доступно на чипдип (кстати 74HC00 там в большом количестве) и на али.

18 hours ago, vov4ick said:

Товарищ, кажется, занимается исследованиями в области планарных световодов и датчиков на них.

К погрешностям счётчика добавятся ещё погрешности излучателя и приёмника и может получиться так что времяпролётный метод не сработает и нужно применять классический интерферометр (кстати, у нас соседи их делали). Тут по-хорошему надо обсуждать всю задачу в комплексе.

 

 

Да, согласен, погрешности в запускающем сигнале и в детектировании будут. Интерференция здесь не проглядывается, поскольку запуск идет электрическим сигналом. Отклик оптический сигнал на фотодетекторе. Измерения уже делаем, схема собрана. Поэтому задача конкретная - измерить временный интервал между двумя сигналами. 

 

17 hours ago, www.spb said:

Приветствую. Интервал 10 мкс, точность 55 е-12, это 181818 дискретов, двоичное число 17 разрядов, х8 = 136, 136 * 30000= 4 080 000 бит/c. Передать в "пк" может и получится, отображать в реальном времени, это как? (самая простая задача, следующие сложнее, их несколько)

Характерные времена появления сигнала 3-10 мкс, если дискретизация 55 пс, то получается, как Вы и написали довольно большая скорость. Как я понимаю, такая реализация возможна, если взять быстрый осциллограф и закидывать в комп все выборки. На мой взгляд слишком затратная задача. Хочется иметь счетчик - выдает число в компьютер, обнуляется, считает следующий раз, опять выдает число.

 

16 hours ago, Практик said:

Заказчик не учитывает такое явление, как Джиттер.  Джиттер  генератора, формирующего стартовый  меандр,  должен быть существенно меньше величины задаваемой погрешности измерения  временного интервала.  

Вообще, на мой взгляд, заявленные требования для старт-стопных  измерителей  слишком сложны,  если не сказать не выполнимы.  Согласен, погрешность  в 1  нс получить можно, соорудив схему на быстродействующей ПЛИС с Али,  но и это, если подходить строго, потянет за собой кучу компенсационных  и коректирующих  решений.   Далее.  Если это для целей дальнометрии, то заданное разрешение 50 пс избыточно, поскольку  не учитывает  неоднородность  атмосферы.  Высокоточные дальномеры с подобным разрешением  дают разные показания из-за того,  что луч лазера  последовательно проходит слои воздуха с разной температурой (проверено) .  Про недостаточно крутые и изменяющиеся по амплитуде фронты здесь уже говорили. Добавлю про асинхронность старт импульса и фазы заполняющих импульсов импульсов счетчика,  которые на совпадают и формируют плавающее дробное значение к основному дискрету.  За  3 месяца такое не создашь.  Да и проблема сдать работу, т.е показать на приборах, что требования выполнены. У разработчика есть такие приборы?

 

Тут есть недопонимание, действительно. Например, генератор может запускаться сигналом от разрабатываемого устройства, тогда джиттер генератора не влияет - важен момент его запуска. Мнение по ПЛИС и 1 нс, учту, спасибо. Дальнометрия не рассматривается. На самом деле, в начале пришлось проанализировать импульсные дальномеры на предмет их использования в этой задаче, но они действительно, как Вами замечено, не подходят. Приборы - да, как выше отмечено, устройство подключаем к нашей установке, задаем задержку по времени (это умеем делать) и ее измеряем. 

Всем огромное спасибо за комментарии!  

[DKor 0]

Написал Вам в почту еще в среду и ни ответа ни привета.