[=AK= 12]

Идея с преобразованием в частоту ясна, но уж больно аналоговая, я еще недорос до достаточно сложных точных аналоговых схем, а простой интегратор с постоянной менее секунды думаю осилю еще как-нибудь.

ПНЧ сделать проще, чем интегратор. При этом ПНЧ сам является и интегратором, и АЦП. Вам не надо сбрасывать ПНЧ в промежутках, пусть держит то, что успел наинтегрировать в предыдущем импульсе. А вам вообще можно "плевать в потолок" и просто считать импульсы, пришедшие с ПНЧ.

 

Думаю, что готовые интегральные ПНЧ вполне могут подойти, но если хочется бОльшей точности - можно сделать самому. Тогда ПНЧ надо конструировать так же как интегратор: ОУ и ключи с малыми утечками, конденсатор с фторопластовым диэлектриком, при разводке "охранное кольцо" вокруг цепей, связанных с "-" входом ОУ.

[tyro 0]

ПНЧ сделать проще, чем интегратор. При этом ПНЧ сам является и интегратором, и АЦП.

Часть сложнее целого? :cranky:

[=AK= 12]

Часть сложнее целого? :cranky:

Интегратор в составе ПНЧ будет намного проще "настоящего" интегратора за счет того, что к ним разные требования.

 

Интегрируются импульсы длительностью примерно по 200 мс с паузами по 100 мс в течении минуты (60 сек). Делаем ПНЧ таким, чтобы при макс. входном (скажем 10В) в течении 60 сек насчитать, скажем не более чем 2^20 = 1М импульсов. То есть, макс. частота ПНЧ при 10 В входного равна примерно 17.5 кГц, мин. период повторения примерно 57 мкс. Если (для прикидки) на входе в интегратора поставить резистор R1=10к, то кондер в интеграторе должен быть не более 5.7 нФ (чтобы в конце интервала на выходе интегратора было 10В). Такой емкости кондер можно поставить фторопластовый, нет проблем. А токи через R1 достаточно велики, чтобы не сильно заморачиваться с утечками. При этом результирующий АЦП получился с 20-битным разрешением.

 

Теперь прикидываем интегратор, который при 10В входного в течении 200 мс наинтегрирует не более 10В на выходе. Ставим большой фторопластовый кондер, скажем, 0.1 мкф. I=C*U/t=0.1мкФ*10В/200мс=5 мкА. R1=10В/5мкА=2 М. С таким интегратором придется повозиться, особенно с токами утечки, т.е. с качеством ключей и с разводкой. Для получения хотя бы 12-битной точности, утечки должны быть по крайней мере в 4000 раз меньше, чем 5 мкА.

[E1962 0]

Интегратор в составе ПНЧ будет намного проще "настоящего" интегратора за счет того, что к ним разные требования.

 

Интегрируются импульсы длительностью примерно по 200 мс с паузами по 100 мс в течении минуты (60 сек). Делаем ПНЧ таким, чтобы при макс. входном (скажем 10В) в течении 60 сек насчитать, скажем не более чем 2^20 = 1М импульсов. То есть, макс. частота ПНЧ при 10 В входного равна примерно 17.5 кГц, мин. период повторения примерно 57 мкс. Если (для прикидки) на входе в интегратора поставить резистор R1=10к, то кондер в интеграторе должен быть не более 5.7 нФ (чтобы в конце интервала на выходе интегратора было 10В). Такой емкости кондер можно поставить фторопластовый, нет проблем. А токи через R1 достаточно велики, чтобы не сильно заморачиваться с утечками. При этом результирующий АЦП получился с 20-битным разрешением.

 

Теперь прикидываем интегратор, который при 10В входного в течении 200 мс наинтегрирует не более 10В на выходе. Ставим большой фторопластовый кондер, скажем, 0.1 мкф. I=C*U/t=0.1мкФ*10В/200мс=5 мкА. R1=10В/5мкА=2 М. С таким интегратором придется повозиться, особенно с токами утечки, т.е. с качеством ключей и с разводкой. Для получения хотя бы 12-битной точности, утечки должны быть по крайней мере в 4000 раз меньше, чем 5 мкА.

Вы бы как-то поаккуратнее.Почему в течении минуты.Автор вполне разумно хочет интегрировать в течении одного импульса.Максимальная частота ПНЧ (если не путаю)=100 КГц,За 200мСек получим 20000 импульсов,ежли автора устроит такое разрешение то хорошо.Это при максимальном входном напряжении.

[tyro 0]

Сам люблю ПНЧ и с удовольствием их применяю.(Любимый с детства - AD654).

Интегрируются импульсы длительностью примерно по 200 мс с паузами по 100 мс в течении минуты (60 сек).

В своем предложении Автор предлагает (см. пост №1) интегрировать только импульс тока, причем один. Поэтому дальнейшее обсуждение применительно к данному случаю будет иметь "общий" характер.

Делаем ПНЧ таким, чтобы при макс. входном (скажем 10В) в течении 60 сек насчитать, скажем не более чем 2^20 = 1М импульсов.

Автор говорил про ток, причем даже не указал его диапазон. Поэтому откуда 10 вольт - не ясно.

То есть, макс. частота ПНЧ при 10 В входного равна примерно 17.5 кГц, мин. период повторения примерно 57 мкс. Если (для прикидки) на входе в интегратора поставить резистор R1=10к, то кондер в интеграторе должен быть не более 5.7 нФ (чтобы в конце интервала на выходе интегратора было 10В). Такой емкости кондер можно поставить фторопластовый, нет проблем. А токи через R1 достаточно велики, чтобы не сильно заморачиваться с утечками. При этом результирующий АЦП получился с 20-битным разрешением.

Вообще -то, как мне кажется, Автора больше волнует точность. Большое разрешение хорошо, но точность лучше. :)

Более того, ничего не сказано о том, что твориться между импульсами тока, может случиться что там "не хорошо", так зачем это интегрировать?

Теперь прикидываем интегратор, который при 10В входного в течении 200 мс наинтегрирует не более 10В на выходе. Ставим большой фторопластовый кондер, скажем, 0.1 мкф. I=C*U/t=0.1мкФ*10В/200мс=5 мкА. R1=10В/5мкА=2 М. С таким интегратором придется повозиться, особенно с токами утечки, т.е. с качеством ключей и с разводкой. Для получения хотя бы 12-битной точности, утечки должны быть по крайней мере в 4000 раз меньше, чем 5 мкА.

Цифры не вызывают сомнений, только зачем входное 10 вольт, можно гораздо меньше, а емкость больше.

А требования к конденсатору в общем почти такие же как и к хронирующему в ПНЧ.

В некотором диапазоне токов, если имеется связь цепи прохождения импульса тока и общей точкой, применение интегратора (входной резистор выкидываем, т.е. =0) будет предпочтительней.(это естественно мое мнение).

[E1962 0]

tyro в данном случае точность и разешение взаимосвязаны,если пнч счтает до неприличия точно ,но очень медленно -результат интегрирования будет так себе. :)

[tyro 0]

tyro в данном случае точность и разешение взаимосвязаны,если пнч счтает до неприличия точно ,но очень медленно -результат интегрирования будет так себе. :)

Это вдруг почему? Вы считаете, что если ПНЧ имеет точность 10 разрядов, то за минуту 12 , а за 10 минут 120 разрядов? Даже если он считает до неприличая быстро?

[E1962 0]

Это вдруг почему? Вы считаете, что если ПНЧ имеет точность 10 разрядов, то за минуту 12 , а за 10 минут 120 разрядов? Даже если он считает до неприличая быстро?

Я вас не понял,но ...Предположим вы имеете супер прецизионный ПНЧ но с крутизной 1Гц на вольт.

За 200 мСек вы ничего не намеряете.Те постоянку такое чудо будет мерять точно а про импульс можно напроч забыть. :)

[tyro 0]

Я вас не понял,но ...Предположим вы имеете супер прецизионный ПНЧ но с крутизной 1Гц на вольт.

За 200 мСек вы ничего не намеряете.Те постоянку такое чудо будет мерять точно а про импульс можно напроч забыть. :)

Разрешение не тождественно точности. Пусть есть ПНЧ с частатой преобразования 100кгц при максимальном входном напряжении с точностю преобразования 0.1% . Если за ним поставить счетчик с достаточным количеством разрядов, то за секунду (при максимальном входном напряжении) он насчитает 100К импульсов, за 10 сек. - 1000К импульсов, за 100 сек - 10000К импульсов. :)

Это , грубо говоря и будет его разрешением на временном диапазоне. Точность измерения от этого никак не меняется, как была так и останется 0.1%.(Она ведь определяется параметрами микросхемы, а не как долго считали). :)

[E1962 0]

Разрешение не тождественно точности. Пусть есть ПНЧ с частатой преобразования 100кгц при максимальном входном напряжении с точностю преобразования 0.1% . Если за ним поставить счетчик с достаточным количеством разрядов, то за секунду (при максимальном входном напряжении) он насчитает 100К импульсов, за 10 сек. - 1000К импульсов, за 100 сек - 10000К импульсов. :)

Это , грубо говоря и будет его разрешением на временном диапазоне. Точность измерения от этого никак не меняется, как была так и останется 0.1%.(Она ведь определяется параметрами микросхемы, а не как долго считали). :)

Все правильно но ... Предположим ПНЧ и входной сигнал по амплитуде все идеально(без погрешностей).

Далее:Вы не будете возражать что ПНЧ выдает частоту только при наличии сигнала?

Если нет то продолжим.

Предположим за импульс длительностью 1 Сек вы получили 100 импульсов.те 1 импульс за 0.01Сек.Вы не возражаете?

Теперь Предположим,что длтиельность импульса 1,009999999999999999999.Но на счетчик вы получите все теже 100 импульсов и как следствие погрешность определения площади импульса в примерно 1%.

Если подать более короткие импульсы то погрешность по площади будет ужасающей.

Мы с вами говорили о разных погрешностях.Вы про амплитудную,а я применительно к теме про площадь.

Поэтому для обеспечения требуемой точности необходимо и высокое разряшение.

[tyro 0]

Все правильно но ... Предположим ПНЧ и входной сигнал по амплитуде все идеально(без погрешностей).

Далее:Вы не будете возражать что ПНЧ выдает частоту только при наличии сигнала?

Если нет то продолжим.

Предположим за импульс длительностью 1 Сек вы получили 100 импульсов.те 1 импульс за 0.01Сек.Вы не возражаете?

Теперь Предположим,что длтиельность импульса 1,009999999999999999999.Но на счетчик вы получите все теже 100 импульсов и как следствие погрешность определения площади импульса в примерно 1%.

Если подать более короткие импульсы то погрешность по площади будет ужасающей.

Мы с вами говорили о разных погрешностях.Вы про амплитудную,а я применительно к теме про площадь.

Поэтому для обеспечения требуемой точности необходимо и высокое разряшение.

Вроде начинаю понимать, что Вы имеете ввиду. Я думаю что о точности подсчета интеграла, иначе при чем здесь ширина импульса.

Полностью согласен, что число импульсов должно быть достаточно, что бы реализовать точность ПНЧ. Отсюда собственно и выбирается частота (крутизна) преобразования. Но увеличение числа импульсов сверх минимально необходимого не приведет к увеличению точности определения интеграла (собственно это борьба за последний (в пределах точночти) значащий раряд), поскольку ПНЧ - реальный, и обладает погрешностью.

В случае ПНЧ без погрешностей имеем бесконечную точность на бесконечном времени. :)

Я правильно понял или опять уехал нитуда? :)

[DASM 0]

Вернусь в тему из облаков. Человек до меня делал для этой задачи именно ПНЧ, по его утверждению 22 бита динам. диапазон получился. Нисколько не сомневаюсь в его компетентности, просто пробую подойти к задаче с другой стороны. Самое поганое - я толком пока не знаю ТЗ, поэтому временно ничего добавить не могу, но суть та же... Да - итогом является интеграл - именно его празднично рисуем как содержание воды в образце. Но для получения результаты я должен регулировать свои имульсы (которые подаются на генераторые электрды) по времени и по амплитуде. ПНЧ - это отлично. Как им управлять ? Как ему задать Tstart = 0 , Tstop = 165.345 mS и при это получить точное значение пропущенного заряда ? Я знаю, вопросы наивные, но так и пишу в разделе для новичков. Задать этому ПНЧ частоту много мегагерц ? Ставить ключик на вход ? Почему-то мне кажется это все слишком искуственным. Я не прав, знаю, но должен это понять.

[tyro 0]

Вернусь в тему из облаков. Человек до меня делал для этой задачи именно ПНЧ, по его утверждению 22 бита динам. диапазон получился. Нисколько не сомневаюсь в его компетентности, просто пробую подойти к задаче с другой стороны. Самое поганое - я толком пока не знаю ТЗ, поэтому временно ничего добавить не могу, но суть та же... Да - итогом является интеграл - именно его празднично рисуем как содержание воды в образце. Но для получения результаты я должен регулировать свои имульсы (которые подаются на генераторые электрды) по времени и по амплитуде. ПНЧ - это отлично. Как им управлять ? Как ему задать Tstart = 0 , Tstop = 165.345 mS и при это получить точное значение пропущенного заряда ? Я знаю, вопросы наивные, но так и пишу в разделе для новичков. Задать этому ПНЧ частоту много мегагерц ? Ставить ключик на вход ? Почему-то мне кажется это все слишком искуственным. Я не прав, знаю, но должен это понять.

Если точность должна быть равна динамическому диапазону, то не спасут мегагерцы без соответствующей точности самого ПНЧ.

А ключик ставить на вход счетчика.

Вопрос не по теме: а как он его калибровал? Чем задавал эталон и чем мерил?

[=AK= 12]

Вы бы как-то поаккуратнее.Почему в течении минуты.

Потому что в исходном сообщении сказано: "Интеграл надо считать за большой период времени - до нескольких минут."

 

ПНЧ - это отлично. Как им управлять ? Как ему задать Tstart = 0 , Tstop = 165.345 mS и при это получить точное значение пропущенного заряда ?

Так же, как интегратором - поставив на входе ключ. Только рассуждать надо не в терминах "Tstart, Tstop", а так: "ключ включен - ПНЧ интегрирует входной сигнал, ключ выключен - ПНЧ замер, но его интегратор хранит накопленное значение, которое не пропадет даром и будет учтено в следующием интервале интегрирования". То есть, это не "старт-стоп", а "run-pause". Это нужно только если полезный сигнал существует не постоянно, а прерывисто.

 

А "старт-стоп" - это моменты времени, когда значения считываются с накапливающего счетчика в мк, который интегрирует ПНЧ. В момент "старта" считали и запомнили, в момент "стопа" считали и вычли то, что было при "старте", ничего не сбрасывая.

 

Точное значение заряда получится за большой период интегрирования, чем больше - тем лучше, тем точнее. Несколько минут - очень хорошо. А если все сбрасывать каждую пару сотен миллисекунд, такой точности не будет.

[DASM 0]

Тут система... Выходной результат - да, полный заряд. Но ток подаю я. И его величиной и длительностью управляю тоже я. Поэтому за цикл подачи напряжения мне желательно знать интеграл тока, ака заряд, за один такой импульс (5 Гц) для принятия решение о величине и длительности следующего подаваемого импульса. Поэтому полный заряд - важнейжая характеристика - итоговый выход прибора, а интеграл за период подачи импульса надо знать чтобы оценить что подавать в следущий цикл.. Сокращаю извержение сознания. Это спидометр. Важнее всего пройденный путь. Но водила должен знать скорость, чтобы не превысить ее и подстроить оптимальней..