Jump to content
    

Помогите с формулой пересчета частоты. Закипаем.

Задача - пересчет входной частоты отражающий уровень жидкости в емкости в литры на основании откалиброванных значений частот верхнего и нижнего уровня.

Формула простая:

Quote

((Нижний уровень(высокая частота) - Freq) * 4095) / (Нижний уровень(высокая частота) - Высоки уровень(низкая частота))

Формула работает. Но частота нестабильна и эта нестабильность приводит к разным результатам нестабильности на выходе формулы. Попробую объяснить на числах.

Возьмем за нижний уровень - 60КГц, за верхний - 25КГц.

Если текущая частота 25500Гц (почти полный бак), то ее отклонение на 1 Кгц даст отклонение в процентах на выходе формулы 2.98%

Если текущая частота 55500Гц (почти пустой бак), то ее отклонение на 1 Кгц даст отклонение в процентах на выходе формулы 28%!

 

Что мы и наблюдаем в реальности - на пустом баке уровень скачет очень сильно. Как победить этот эффект?

Ниже приведу таблицу с некоторыми рассчитанными значениями.

 

 

image.thumb.png.0ac96b5451a5f38dbfe21a1d5360e518.png

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

А может быть нужно брать не частоту а период?

Это предположительно что сосуд имеет постоянное сечение, а то придётся интегралы считать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 3/17/2026 at 12:52 PM, dOb said:

А может быть нужно брать не частоту а период?

Это предположительно что сосуд имеет постоянное сечение, а то придётся интегралы считать.

Период величина обратно-пропорциональная частоте, следовательно, будет нелинейность выходного значения.

On 3/17/2026 at 12:12 PM, Димон Безпарольный said:

Что мы и наблюдаем в реальности - на пустом баке уровень скачет очень сильно. Как победить этот эффект?

А у вас точно частота линейно зависит от уровня жидкости ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если зависимость от частоты действительно такая линейная 117л/кГц,

то если измерять полный бак 4000л +/-117, то ошибка в 117 это 3% от 4000 и внезапно та же ошибка в 117л это 30% от 400,

а если измерять 100 с ошибкой +/-117, или полностью пустой бак, то вообще будет >100%.

Арифметику за 3 класс думаю победить никак не получится, слишком сильное колдунство.

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 часа назад, Димон Безпарольный сказал:

Задача - пересчет входной частоты отражающий уровень жидкости в емкости в литры на основании откалиброванных значений частот верхнего и нижнего уровня.

Формула простая:

Формула работает. Но частота нестабильна и эта нестабильность приводит к разным результатам нестабильности на выходе формулы. Попробую объяснить на числах.

Возьмем за нижний уровень - 60КГц, за верхний - 25КГц.

Если текущая частота 25500Гц (почти полный бак), то ее отклонение на 1 Кгц даст отклонение в процентах на выходе формулы 2.98%

Если текущая частота 55500Гц (почти пустой бак), то ее отклонение на 1 Кгц даст отклонение в процентах на выходе формулы 28%!

 

Что мы и наблюдаем в реальности - на пустом баке уровень скачет очень сильно. Как победить этот эффект?

Ниже приведу таблицу с некоторыми рассчитанными значениями.

 

 

image.thumb.png.0ac96b5451a5f38dbfe21a1d5360e518.png

 

 

Сделайте измерения для десятка уровней  и постройте корректирующий полином. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 часа назад, Димон Безпарольный сказал:

частота нестабильна ... Как победить этот эффект?

Усреднить результаты измерений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Похоже на классический прессостат стиральной машины. Там генераторы с низкой собственной стабильностью.

Share this post


Link to post
Share on other sites

2 hours ago, dOb said:

А может быть нужно брать не частоту а период?

Это предположительно что сосуд имеет постоянное сечение, а то придётся интегралы считать.

Так он тоже будет гулять.

 

2 hours ago, dimka76 said:

А у вас точно частота линейно зависит от уровня жидкости ?

Да.

 

5 minutes ago, rloc said:

Похоже на классический прессостат стиральной машины.

Нет, это трубка в трубке с измерителем емкости.

22 minutes ago, Plain said:

Усреднить результаты измерений.

По частоте стоит усреднение плавающее окно 20.

Share this post


Link to post
Share on other sites

7 минут назад, Димон Безпарольный сказал:

Нет, это трубка в трубке с измерителем емкости.

Для выравнивания ошибки измерения по высоте делали конические трубки или на внешенй трубе вырезы делали. Лазером сейчас это весьма просто. В учебниках по ракетостроению точно был пример рассчета таких датчиков.

Share this post


Link to post
Share on other sites

9 minutes ago, khach said:

Для выравнивания ошибки измерения по высоте делали конические трубки или на внешенй трубе вырезы делали. Лазером сейчас это весьма просто. В учебниках по ракетостроению точно был пример рассчета таких датчиков.

Так ошибка и так ровная, ТС жалуется что линейкой с погрешностью измерения в пол деления т.е. 0.5мм, расстояние в 100мм можно измерить с относительной ошибкой в 0.5%, а вот при измерении той же линейкой расстояния в 1 мм, та же абсолютная погрешность в 0.5мм почему-то вдруг приводит к относительной ошибке аж в 50%, печаль-беда-огорчение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Только что, _pv сказал:

ак ошибка и так ровная,

Так коническая труба датчика как раз  делала линейку неровной- больший диаметр внизу бака  при постоянном зазоре давал большую чувствительность.

Share this post


Link to post
Share on other sites

21 minutes ago, khach said:

Так коническая труба датчика как раз  делала линейку неровной- больший диаметр внизу бака  при постоянном зазоре давал большую чувствительность.

и почему тогда не сделать просто больший диаметр везде и получить большую чувствительность во всём диапазоне? в случае с ракетостроением место экономили, но вряд ли ТС ракету строит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

38 минут назад, Димон Безпарольный сказал:

с измерителем емкости.

3 часа назад, Димон Безпарольный сказал:

за нижний уровень - 60КГц, за верхний - 25КГц.

Прессостат в СМА работает на измерении индуктивности, но принцип тот же - переменный элемент включен в контур LC-генератора. При октавном изменении частоты сложно добиться частотной стабильности из-за большого изменения характеристического сопротивления sqrt(L/C). Схема датчика доступна, преобразователя C-F?

Share this post


Link to post
Share on other sites

8 часов назад, Димон Безпарольный сказал:

частота нестабильна

Ну так усредняйте, пока не станет стабильна с точностью, какая требуется. Из нестабильной частоты точные результаты не получишь.

В вашем баке объём жидкости с какой максимальной скоростью меняется? В пересчёте на скорость изменения частоты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...