Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miernik współczynnika wypełnienia sygnału - jak zrobić?

29 Maj 2009 17:02 8508 12
  • Poziom 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
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Poziom 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.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Poziom 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
  • Poziom 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.
  • Użytkownik usunął konto  
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    irek2 napisał:
    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.
  • Poziom 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 Zasłużony dla elektroda
    irek2 napisał:

    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.
  • Poziom 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 Zasłużony dla elektroda
    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.
  • Poziom 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 Zasłużony dla elektroda
    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 Zasłużony dla elektroda
    adas201 napisał:
    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.