[Oldring 0]

1. В документации на микроконтроллер C8051F064 сказано (см. http://www.dito97.narod.ru/document.htm ), что его модуль АЦП состоит из двух 16-разрядных АЦП последовательного приближения с производительностью до 1 млн. преобразований в секунду и устройства выборки-хранения. При изготовлении МК модули АЦП калибруются по нелинейности, смещению и усилению. Эти калибровка позволяют компенсировать ошибки данных параметров в диапазоне примерно ±3,125% полной шкалы. Пользователь может также программировать их сам. Также указано, что:

Интегральная нелинейность - не более 2 от МЗР

Дифференциальная нелинейность - не более 0.75 от МЗР

Погрешность полной шкалы - 0.008 %

 

Что-ж, неплохие АЦП. Я его не пробовал - так что ничего больше сказать не могу. :) Не понял совсем про компенсацию параметров в диапазоне примерно ±3,125% полной шкалы

 

2. Вы пишете, что "Сигма-дельта АЦП обладают рядом привлекательных для этой задачи свойств". Если можно, раскройте эту мысль.

 

Приятных свойств несколько. Во-первых, конструкция однобитного сигма-дельта модулятора предполагает очень высокую линейность. Правда, чтобы обесечивать малые погрешности нуля и полной шкалы его все-таки нужно калибровать. Во-вторых, в АЦП встроен цифровой фильтр, эффективно отфильтровывающий частоты от границы полосы пропускания до частоты модулятора. Соответственно, снижаются требования к входному аналоговому антиалиасинговому фильтру - проще добиться от него приемлемых параметров. В третьих, если брать _последовательные_ измерения одного АЦП, их шум будет коррелированным с энергией, сосредоточенной в районе высоких частот - это остатки шума сигма-дельта модулятора, попавшие в полосу пропускания цифрового фильтра АЦП. После статистической обработки рассчетные значения будут точнее, чем после такой же обработки отсчетов других АЦП со сравнимым уровнем шума на выходе.

 

Главная неприятность при использовании сигма-дельта АЦП - это наводки на частотах, кратных частоте модулятора, пролезающие в аналоговые сигналы. Такие наводки отображаются в нулевую частоту - постоянное смещение. Реально конечно смещение получается не очень постоянным. Главная такая помеха - сам клок, подаваемый на АЦП. Впрочем, и с обычными АЦП будут аналогичные неприятности, если, например, сигнал разрешения выборки данных пролезет в аналоговый сигнал. Эти эффекты очень хорошо заметны при работе с точностью больше 16 бит. Поэтому аккуратная разводка платы с соблюдением всех магических ритуалов критична.

 

В общем, выбирайте сами, что в данном случае лучше :)

[rat 0]

Используя точный и грубый каналы достигли точности датчика (порядка 30 угл.сек.) плюс погрешность алгоритма (в сумме не более 40 угл.сек.).

 

Интересно, что при измерении 10-битным АЦП на основе R-2R цепи и дальнейшем сравнении амплитуд удалось получить такую точность. Эта погрешность подтверждена рассчетом или испытаниями?

Там же 2 отсчета - грубый и точный, точный сужает диапазон в ВТ-100 в 32 раза, а в ВТ-71 вроде в 16, поэтому 10 бит вполне может хватить.

[Oldring 0]

Там же 2 отсчета - грубый и точный, точный сужает диапазон в ВТ-100 в 32 раза, а в ВТ-71 вроде в 16, поэтому 10 бит вполне может хватить.

 

Сорри, не знал. Я мыслил по старинке - две обмотки - и делай с ними что хошь :) Тогда все конечно еще проще - прошу аннулировать мое утверждение про 1/43200 периода сигнала возбуждения. :)

[Voloshchenko 0]

К Oldring, спасибо за ответ и разъяснения!

Думаю, что ±3,125%, это разрешаемый нам размах для возможных корректировок, учитывая обвязку и внешние элементы. С микроконтроллерами этого семейства работал, а этот его скоростные АЦП тоже придется осваивать в первый раз.

 

К rat, по поводу обмоток ТО и ГО.

По моему представлению в ВТ71 обмотки ГО имеют один полюс, а ТО - 16 магнитных полюсов. То есть при полном обороте ротора на выходах ГО синус и косинус изменятся (перевернутся) один раз, а на выходах ТО - 16 раз. Обмотка ГО нужна для того, чтобы знать в какой из 16 частей полного кругового угла находится условный ноль ротора, а обмотка ТО для измерения внутри этой части, на одном периоде синуса и косинуса. При дальнейшем повороте ротора, сигналы в выходных обмотках ТО переходят на следующий период. Этому я не нашел нигде письменного подтверждения, а знаю только, что ГО дает погрешность до 20 минут, а ТО - до 18 секунд. Разъяснений и руководства по эксплуатации, где описана физика процессов, тоже пока не нашел (для начала разработки это важно). Может у Вас что-то есть в этом плане?

[Yura_K 0]

2. Какой у Вас СКВТ? Если там две обмотки возбуждения для ГО и ТО, то используется одна или обе сразу? Здесь не понятно.

В качестве датчика применялся ПТ-75 производства "Электроавтоматики" (вроде такое название :) ) г. Миасс.

Интересно, что при измерении 10-битным АЦП на основе R-2R цепи и дальнейшем сравнении амплитуд удалось получить такую точность. Эта погрешность подтверждена рассчетом или испытаниями?

Получались не совсем амплитуды. Производилось численное интегрирование произведения сигналов ПТ на сигнал возбуждения за период сигнала возбуждения (типа синхронного демодулятора как я понимаю :) ).

По моему представлению в ВТ71 обмотки ГО имеют один полюс, а ТО - 16 магнитных полюсов. То есть при полном обороте ротора на выходах ГО синус и косинус изменятся (перевернутся) один раз, а на выходах ТО - 16 раз. Обмотка ГО нужна для того, чтобы знать в какой из 16 частей полного кругового угла находится условный ноль ротора, а обмотка ТО для измерения внутри этой части, на одном периоде синуса и косинуса. При дальнейшем повороте ротора, сигналы в выходных обмотках ТО переходят на следующий период. Этому я не нашел нигде письменного подтверждения, а знаю только, что ГО дает погрешность до 20 минут, а ТО - до 18 секунд. Разъяснений и руководства по эксплуатации, где описана физика процессов, тоже пока не нашел (для начала разработки это важно). Может у Вас что-то есть в этом плане?

У нас это называлось "сшивка угла". Именно так и происходила как Вы описали, только ТО была в 32 раза точнее ГО. Программа рассчитывала два угла - точный и грубый и производила "сшивку" - 5 старших бит результата от грубого угла, остальные - скорректированный точный угол.

Изменено 22 сентября, 2006 пользователем Yura_K

[Voloshchenko 0]

К Yura_K, спасибо за разъяснения! Еще, если можно, несколько вопросов :)

1. Используя Google не нашел информации по ПТ-75 (хотел разобраться в физике процессов). Может, есть ссылка или другая информация?

2. По поводу процесса "синхронного демодулятора", в качестве второго множителя в численном интегрировании взят измеренный сигнал с обмотки возбуждения или табличный синус?

3. Остался не решенным вопрос с использованием обмоток возбуждения ТО и ГО, как с ними работать, подавать возбуждение одновременно на обе или достаточно только на одну?

4. Процедура "сшивка угла" очень оригинальное техническое решение. Получается, что "средними" АЦП можно достичь высокой точности. Есть ли здесь еще какие-то "метрологические таинства", уж очень все просто?

[Yura_K 0]

К Yura_K, спасибо за разъяснения! Еще, если можно, несколько вопросов :)

1. Используя Google не нашел информации по ПТ-75 (хотел разобраться в физике процессов). Может, есть ссылка или другая информация?

2. По поводу процесса "синхронного демодулятора", в качестве второго множителя в численном интегрировании взят измеренный сигнал с обмотки возбуждения или табличный синус?

3. Остался не решенным вопрос с использованием обмоток возбуждения ТО и ГО, как с ними работать, подавать возбуждение одновременно на обе или достаточно только на одну?

4. Процедура "сшивка угла" очень оригинальное техническое решение. Получается, что "средними" АЦП можно достичь высокой точности. Есть ли здесь еще какие-то "метрологические таинства", уж очень все просто?

1. Обычный поворотный трансформатор. Я принцип работы изучал по книжке "Электрические микромашины" (точно название не помню, но могу посмотреть).

Cигналы с обмоток ГО:

sin(W_вращения*t)*sin(W_возбуждения*t+fi)

cos(W_вращения*t)*sin(W_возбуждения*t+fi)

Cигналы с обмоток TО:

sin(32*W_вращения*t)*sin(W_возбуждения*t+fi)

cos(32*W_вращения*t)*sin(W_возбуждения*t+fi)

В нашем узле W_возбуждения=800 Гц (по ТУ должно быть 1-2 кГц, вроде :))

2. Взят табличный синус, который смещен на fi (см.выше) относительно таблицы синуса возбуждения.

3. У нас была общая обмотка, а так видимо одновременно на обе (вроде никаких сложностей не будет).

4. "Сшивка угла" не влияет на точность. Основная точность идет с угла ТО. БольшАя точность достигается, как я понимаю, использованием интегрирования произведения (мне назвали это синхронной демодуляцией), вместо измерения амплитуд (дело в том, что алгоритм демодуляции не мой, поэтому более точно сказать не могу). Есть еще одно "метрологическое таинство" :). Съем сигнала с АЦП осуществляется следующим образом: sinТО, cosТО, sinГО, sinТО, cosТО, cosГО и так 48 точек. После этого меняется последовательность: cosТО, sinГО, sinТО, cosТО, cosГО, sinTO и так 48 точек, потом еще раз меняется на: sinГО, sinТО, cosТО, cosГО, sinTO, cosТО и так 48 точек. Эти три смены последовательностей названы фазами, повторяются 48/3=16 раз. По моим измерениям позволяют уменьшить шумы в расчетном коде угла, влияния на точность я не проверял.

[Voloshchenko 0]

К Yura_K, большое спасибо за ответы!

Еще несколько вопросов по пунктам последнего сообщения:

1. Если можно, уточните название книги (и если есть ссылка).

2. Как Вы вычисляете угол смещения fi, он всегда постоянный? Какое у Вас число произведений при интегрировании?

4. Необходимость перемешивания в порядке отсчетов:

sinТО, cosТО, sinГО, sinТО, cosТО, cosГО

cosТО, sinГО, sinТО, cosТО, cosГО, sinTO

sinГО, sinТО, cosТО, cosГО, sinTO, cosТО

связана с применением одноканального АЦП? Если работают два АЦП одновременно, то может этого не надо, а достаточно интегрирования произведений?

[Yura_K 0]

1. Название книжки уточню, в электронном виде не встречал.

2. fi в моем случае - это сдвиг фазы сигнала, поданного на обмотку возбуждения и является параметром, определяемым ТУ на поворотный трансформатор, соответственно является константой. Число произведений равно количеству снятых точек. Для точного отсчета - 16 произведений для синуса и 16 для косинуса, для грубого отсчета - по 8 произведений для синуса и косинуса.

3. Насколько я понимаю нет. Эффект от такого перемешивания - уменьшется уровня шума в выходном коде угла из-за уменьшения влияния синхронной (равной по частоте сигналу обмотки возбуждения) помехи по сигнальным линиям ПТ.

[DeVdistress 0]

Люди пожалуйста хоть какую либо схемку или исходники !!!

Если конечно не жалко :)

Заранее благодарен!!! :a14:

Изменено 16 мая, 2008 пользователем DeVdistress

[DeVdistress 0]

Название книжки уточню...

Хочу поделиться найденным ничтяком!! :) тут много о какой то книге говорилось, наверное об этой

Хрущев В.В.Электрические машины систем автоматики.1985

Вроде тут вся теория есть!!! Ща буду изучать

Изменено 19 мая, 2008 пользователем DeVdistress

[DeVdistress 0]

Помогите с схемой подключения ВТ100?

я нашёл такие схемы подключения! какие использовали вы и в каких случаях??

 

 

меня в основном интересует, что подавать на квадратурную обмотку если мы используем обыкновенное включение сквт!???

Изменено 21 мая, 2008 пользователем DeVdistress

[Dmitron 0]

как то работал с измерителем угла через косинусный транс....снимали и сразу на компаратор - а дальше время считали. Делали схему студенты а погрешность была единицы градусов из-за шума.

 

и зачем измерять качку корабля в штиль? может лучше проверить трезвость экипажа?

[BigRed 0]

Вот две ссылочки, особенно полезные тем, кому нужна приемка "5":

http://www.insu.ru/resisu.shtml

http://www.penza.com.ru/~niiemp/thinfilm/gisavt.pdf

[Jakob 0]

Извините, а Вы не пробовали применить готовый инклинометр? Здесь предложение и техническое описание Инклинометр