Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Multimetr FlukeMultimetr Fluke
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Miernik współczynnika wypełnienia sygnału - jak zrobić?

29 May 2009 17:02 8976 12
  • Level 12  
    Witam.
    Od jakiegoś czasu buduję sobie generator funkcyjny do swojego warsztaciku. Wszystko jest pięknie ładnie, lecz od pewnego czasu myślę jak go usprawnić i wpadłem na pomysł żeby mierzyć współczynnik wypełnienia wygenerowanego sygnału. Oczywiście generator posiada jego regulację. Przeszukałem trochę internetu i nie znalazłem odpowiedzi jak taki miernik zbudować, ani jakiegoś gotowego pomysłu. I tu zwracam się do Was z prośbą o pomoc, jak zrealizować pomiar tej wielkości możliwie w jak najtańszy sposób i przy dobrej dostępności elementów, lub podanie namiarów na już powstałe tego typu konstrukcje z czasopism itp. Z góry serdeczne dzięki.

    Pozdrawiam
    Adam
    [Szkolenie 22.06.2021, g.9.30] Zabezpieczenia Internetu Rzeczy (IoT) programowe i sprzętowe. Zarejestruj się za darmo
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • Level 40  
    Taki wskaznik jest do niczego nie potrzebny, jesli zbudowales generator funkcji to pewnei z mysla o testowaniu urzadzen audio a tam potrzebny jest glownie sinus i prostokat o wypelnieniu 50%. Akurat generatory funkcyjne maja bardzo duze znieksztalcenia sinusa i pomiary na nich i tak sa mocno prymitywne. Prostokat o innym wypelnieniu niz 50% jest bezuzyteczny a nawet szkodliwy.
    Jak sie juz uparles na taki wskaznik to mozna go zrobic w domenie cyfrowej czyli pomair mikroprocesorem okresu przebiegu i czesci np dodatniej z czego mozna obliczyc wypelnienie. Analogowo mozna porownywac napiecie bo czym mniejsze wypelnienie przebiegu tym proporcjonalnie mniejsza srednia wartosc napiecia. Ale i tak zabawa w takie uklady nie ma sensu.
  • Level 12  
    Czy do audio? Odpowiedź jest tak i nie. A to z tego względu, że jest parę zagadnień którymi się zajmuję które wymagają zmiany współczynnika wypełnienia. Ale jak wspomniałem jest to sprzęt do zastosowań hobbystycznych lecz o dobrych parametrach, ale nie znowu o takich mocno wyśrubowanych. Jeśli pomiar wspomnianego współczynnika rozjeżdżał by się w granicach kilku procent to mi w zupełności wystarczy. Co do realizacji na drodze cyfrowej to myślałem o tym i dla przebiegu prostokątnego jest to w miarę proste, lecz jak na razie nie opanowałem sztuki programowania mikro kontrolerów i chciałbym zrealizować to na innej drodze nie wymagającej programowania.

    Pozdrawiam
  • Level 40  
    Dokladny pomiar jest mozliwy tylko w domenie cyfrowej a to i tak nie jest zbyt proste bo nie wiadomo z jakimi czestotliwosciami mamy do czyneinia (nic o tym nie napisales).

    A jesli chodzi o analogowy pomiar to jesli sygnal wyjsciowy ma 10V amplitudy i wypelnienie 50% to srednia wartosc napiecia wynosi dokladnie 5V a wiec mamy przetwornik wypelnienia na napiecie bo to przeciez klucz do zrozumienia zasady modulacji PWM. A zeby ''wyciagnac'' serdnia wartosc napiecia z przebiegu pwm wystarczy rezystor i kondensator czyli filtr RC. Oczywiscie przerbieg pwm musi byc sprzegniety DC bo jak bedzie gdzies w ukladzie kondensator spzergajacy to srednia wartosc napiecia wyjsciowego zawsze bedzie rowna polowie napiecia szczytowego.
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • User removed account  
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    irek2 wrote:
    jak bedzie gdzies w ukladzie kondensator spzergajacy to srednia wartosc napiecia wyjsciowego zawsze bedzie rowna polowie napiecia szczytowego.

    No więc - nie będzie :
    Oto symulacje dla 10% i 90% współczynnika wypełnienia:
    Miernik współczynnika wypełnienia sygnału - jak zrobić?
    Miernik współczynnika wypełnienia sygnału - jak zrobić?

    Pozdrawiam.
  • Level 40  
    Przeciez napisalem ze nie moze byc kondensatora sprzegajacego!
    Wywal rezystor obciazenia i zwieksz pojemnosc filtrujaca albo rezystor szeregowy i wtedy bedzie pomiar wspolczynnika wypelnienia.

    A to ze z kondensatorem sprzegajacym zle wyszlo to wina dwoch stalych czasowych co zreszta widac na oscylogramie bo zamiast stalego napiecia jest jakis dziwny przebieg.

    Radze sie skupic na rozwiazaniu problemu a nie wytykaniu bledow.
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    irek2 wrote:

    A to ze z kondensatorem sprzegajacym zle wyszlo to wina dwoch stalych czasowych co zreszta widac na oscylogramie bo zamiast stalego napiecia jest jakis dziwny przebieg.

    Radze sie skupic na rozwiazaniu problemu a nie wytykaniu bledow.

    Za kondensatorem zawsze będzie zero (a nie "połowa napięcia szczytowego"), bez względu na stałą czasową :!:

    A błędy trzeba wytykać, aby inni użytkownicy nie brali ich za prawdę.
    Do błędów trzeba się też przyznawać (to żaden wstyd :D ) i radzę to zrobić zamiast powtarzać wcześniejsze posty :!:
    Pozdrawiam.
  • Level 40  
    Za kondensatorem sprzegajacym napiecie stale zawsze bedzie wynosic zero ale bedzie napiecie zmienne ktorego wartosc amplitudy na plus i minus bedzie sie zmieniac w zaleznosci od wspolczynnika wypelnienia co uniemozliwi prace ukladu filtrujacego jako wskaznika wypelnienia.
    Zauwaz ze nie napisalem nigdzie ze chodzilo mi o napiecie stale. Napiecia mozna mierzyc na trzy sposoby tylko stale, tylko zmienne oraz stale plus zmienne.
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    Witam.

    I co tu powiedzieć. Spieracie się o drobiazgi, a prawdziwy problem przesunął się na dalszy plan. Taki pomiar nie ma bezpośredniego związku z współczynnikiem wypełnienia w szerszym przedziale częstotliwości. Odczyty napięcia mogą być podobne.

    Takiego pomiaru można dokonać i analogowo i cyfrowo, ale konieczna jest detekcja zbocza narastającego. Układ analogowy wyglądałby w przybliżeniu tak: Integrator całkujący napięcie referencyjne w czasie pomiędzy dwoma zboczami narastającymi - przepisanie wartości do układu PP - całkowanie stanu wysokiego - przepisanie do drugiego PP - podział obu wyników. Tu należałoby zastosować dwa wzmacniacze logarytmujące, odjąć logarytmy i na wzmacniacz alogaytmujący. Pomiar cyfrowy wygląda podobnie. Zliczanie impulsów wzorcowych w czasie pomiędzy dwoma zboczami narastającymi - ustawienie jako 100% - zliczanie w czasie bramkowanym przez impuls mierzony.


    Pzdr.
  • Level 40  
    No to kolega zaszalał z tymi integratorami :)
    Przecież zwykły filtr RC to najprostszy przetwornik PWM na napięcie i od lat stosowany np w zdalnych sterowaniach telewizyjnych, gdzie reguluje się parametry obrazu, a także strojenie głowicy, gdzie rozdzielczość wynosi aż 14bitow! Oczywiście przy pomiarach w szerokim zakresie częstotliwości, na niskich F będziemy mieli pływanie napięcia, a na wysokich długi czas ustalania. Jak na razie nie doszliśmy do zakresu częstotliwości.

    Ważne, żeby doprowadzony sygnał PWM nie był sprzężony kondensatorem i miał stałą amplitudę. I tu bez znaczenia będzie, czy to będzie +-5V i 0V, czy np +-5V. W pierwszym przypadku za 50% będzie odpowiadać napięcie 2,5V, a w drugim 0V ze zmianą napięcia na +-5V

    Trochę kolega uprościł też cyfrową zasadę pomiaru, bo w zależności od częstotliwości przebiegu i częstotliwości wzorcowej, albo mierzymy okres przebiegu zliczając impulsy wzorcowe w czasie trwania impulsu zewnętrznego, albo odwrotnie, czyli mierzymy impulsy zewnętrzne w czasie trwania impulsu wzorcowego. Dobór zależy od dokładności zliczania, żeby zminimalizować błąd dyskretyzacji, a także skrócić czas pomiaru.
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    Witam.

    Mnie się wydawało, że autorowi wątki chodzi o pomiar współczynnika wypełnienia przebiegu wyjściowego generatora funkcyjnego. Dla PWM częstotliwość jest stała i można zastosować prosty filtr RC. To samo dotyczy przypadku, gdy mamy zmianę częstotliwości impulsów o stałej szerokości. Nie można tego zrobić, gdy jednocześnie zmieniamy częstotliwość i szerokość impulsów..


    Druga część postu dotyczy klasycznej metody pomiaru małych i dużych częstotliwości i też nie ma wiele wspólnego z pomiarem współczynnika wypełnienia.

    Przy większych częstotliwościach bierze się pod uwagę n okresów jako 100% i sumuje wyniki cząstkowe.

    Pzdr.
  • VIP Meritorious for electroda.pl
    adas201 wrote:
    wpadłem na pomysł żeby mierzyć współczynnik wypełnienia wygenerowanego sygnału.

    Proponuję, abyś wykonał prosty eksperyment: do wyjścia generatora (przebiegu prostokątnego, od 0V do np. 5V) podłącz woltomierz wartości średniej napięcia stałego (ja użyłem zwykłego multimetru - pomiar napięcia DC :D ). Mierzone napięcie będzie odpowiadało współczynnikowi wypełnienia przebiegu (jeśli amplituda impulsów zostanie ograniczona do 1V, to dla wypełnienia np. 80% woltomierz pokaże 0.800V, itd.)
    Mierzyłem to w zakresie częstotliwości akustycznych (20Hz÷20kHz).
    Jest to oczywiście pomiar orientacyjny (na potrzeby amatora, a nie laboratorium naukowego :D ).
    Pozdrawiam.
pcbway logo