Перейти к содержанию
    

Измерение термо-ЭДС естественной термопары

Имеется проблема.

Измеряется термо-ЭДС естественной термопары сверло-деталь в процессе сверления. Для этого к станку, через токосъёмник подключен предусилитель (рисунок 1), а на его выход – плата сбора данных. ЭДС измеряется между изолированной от станка деталью и сверлом. Если измеряется ЭДС стандартной термопары – то всё нормально, помехи в пределах нормы. Если же мерять на станке – помехи полностью забивают весь сигнал. Станок, усилитель и компьютер заземлены. ОУ в схеме - К140УД17А.

Помехи появляются даже если дотронуться замкнутыми накоротко щупами до станины. В чём может быть проблема?

post-21094-1175009906_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Имеется проблема.

Измеряется термо-ЭДС естественной термопары сверло-деталь в процессе сверления. Для этого к станку, через токосъёмник подключен предусилитель (рисунок 1), а на его выход – плата сбора данных. ЭДС измеряется между изолированной от станка деталью и сверлом. Если измеряется ЭДС стандартной термопары – то всё нормально, помехи в пределах нормы. Если же мерять на станке – помехи полностью забивают весь сигнал. Станок, усилитель и компьютер заземлены. ОУ в схеме - К140УД17А.

Помехи появляются даже если дотронуться замкнутыми накоротко щупами до станины. В чём может быть проблема?

 

Какого типа помеха? 50/150 Гц или что-то другое? Обязательно посмотрите осциллографом. От типа помехи принципиально может измениться способ борьбы

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хотел прикрепить скрины спектроанализатора, на забыл скопировать :(

Помеха широкополосная, забивает всю полосу пропускания АЦП. Самое гланое, непонятно откуда она. Ставить фильтры, судя по всему, бесполезно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

...к тому же в не зависимости от типа помехи данная схема имеет низкий коэффициент подавления синфазного сигнала, потому как для достаточного подавления требуется весьма точно согласовывать резисторы. соответственно, прикасаясь даже замкнутым входом к станку, вы просто усиливаете все наводки, которые есть на корпусе из-за дисбаланса усиления разных плеч. так что посмотрите в сторону готовых инструментальных усилителей (AD620, INA118) - там эта проблема решена практически на столько хорошо, на сколько это возможно.

 

но сначала проанализируйте характер помех/наводок

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хотел прикрепить скрины спектроанализатора, на забыл скопировать :(

Помеха широкополосная, забивает всю полосу пропускания АЦП. Самое гланое, непонятно откуда она. Ставить фильтры, судя по всему, бесполезно.

Может фильтры и помогут, но проще на батарейках с оптической (или другой какой) развязкой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может фильтры и помогут, но проще на батарейках с оптической (или другой какой) развязкой.

Тогда посоветуй изолирующие усилители на 500 кГц. Я что-то таких не видел.

 

...к тому же в не зависимости от типа помехи данная схема имеет низкий коэффициент подавления синфазного сигнала, потому как для достаточного подавления требуется весьма точно согласовывать резисторы. соответственно, прикасаясь даже замкнутым входом к станку, вы просто усиливаете все наводки, которые есть на корпусе из-за дисбаланса усиления разных плеч. так что посмотрите в сторону готовых инструментальных усилителей (AD620, INA118) - там эта проблема решена практически на столько хорошо, на сколько это возможно.

 

А где их можно заказать по почте? В наших магазах такого нет ни в наличии, ни на заказ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тогда посоветуй изолирующие усилители на 500 кГц. Я что-то таких не видел.

А где их можно заказать по почте? В наших магазах такого нет ни в наличии, ни на заказ.

Вот ни за что не поверю, что температуру таких массивных объектов надо измерять с такой скоростью. А Ваш УД17 до какой частоты? Более того, если там у Вас температура с такой скоростью МЕНЯЕТСЯ, то очень сомнительно, что такой (термопарный) метод измерений будет давать температуру, а не цену на дрова в Антарктиде...

Но, видимо, ничего лучшего нет...

Есть, например, недорогие трансформаторные развязки от АД. Скорость Вас вполне устроить должна.

В простейшем случае предусилитель - преобразователь напряжение - частота - развязка - частота-напряжение (или счетчик, частотомер....). Или предусилитель-АЦП - развязка(чуть больше каналов)... У них еще есть новые штучки, через которые можно питание развязанное + данные в одном флаконе. Не помню точно названия и не пробовала.

Образцы шлют по почте легко.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот ни за что не поверю, что температуру таких массивных объектов надо измерять с такой скоростью. А Ваш УД17 до какой частоты? Более того, если там у Вас температура с такой скоростью МЕНЯЕТСЯ, то очень сомнительно, что такой (термопарный) метод измерений будет давать температуру, а не цену на дрова в Антарктиде...

 

Кроме температуры, ещё меняются и физические свойства режущей кромки (очаги диффузии, микросколы). Изменение идёт за наносекунды.

 

Но, видимо, ничего лучшего нет...

Есть, например, недорогие трансформаторные развязки от АД. Скорость Вас вполне устроить должна.

В простейшем случае предусилитель - преобразователь напряжение - частота - развязка - частота-напряжение (или счетчик, частотомер....). Или предусилитель-АЦП - развязка(чуть больше каналов)... У них еще есть новые штучки, через которые можно питание развязанное + данные в одном флаконе. Не помню точно названия и не пробовала.

Образцы шлют по почте легко.

 

Сцылку, плиз.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кроме температуры, ещё меняются и физические свойства режущей кромки (очаги диффузии, микросколы). Изменение идёт за наносекунды.

Сцылку, плиз.

http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,767...F0%255F,00.html

Выбирайте.

Вот, в частности -

http://www.analog.com/en/prod/0,2877,AD7401,00.html

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хотел прикрепить скрины спектроанализатора, на забыл скопировать :(

Помеха широкополосная, забивает всю полосу пропускания АЦП. Самое гланое, непонятно откуда она. Ставить фильтры, судя по всему, бесполезно.

 

Раз помеха широкополосная то либо самовозбуждение, либо по земляному контуру ловится эфир (радио, ВЧ помехи итп)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В Вашем случае в наличии рамочная антенна (сильно разнесены в пространстве провода на вход усилителя). Так что все ВЧ помехи усиливаются. Выходом может стать размещение токосъемника как можно ближе к самому месту сверления (хоть и не представляю, как это реализовать).

Дополнительным источником помех может быть токосъемник сверла, это же еще одна термопара с изменяющимися параметрами.

Изменено пользователем ASZ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я бы выкинул этот усилитель на УД17, толку от него все равно не много. И поставил бы s-d ADC типа AD779x В нем и усилитель и фильтр нормальный, и отвязать его гальванически, если понадобится очень просто. А простейший НЧ фильтр на входе по моему обязателен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кроме температуры, ещё меняются и физические свойства режущей кромки (очаги диффузии, микросколы). Изменение идёт за наносекунды.

 

И эти изменения нужно как-то нетривиально обрабатывать- или их достаточно отфильтровать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И эти изменения нужно как-то нетривиально обрабатывать- или их достаточно отфильтровать?

 

Они-то как как раз и несут большую часть информации, внося свой вклад в ТЭДС

 

Спасибо всем, кто не поленился ответить. Буду пробовать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кроме температуры, ещё меняются и физические свойства режущей кромки (очаги диффузии, микросколы). Изменение идёт за наносекунды.

Наносекунды - это сотни мегагерц. Что там может меняться с такой скоростью? Чем ты собираешся это мерять? Токосьемник контактный? Там же будут доли милливольт на термопаре. Если надо термо ЭДС то я бы отфильтровывал все что выше 5Гц.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...