Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Budowa Generatora sygnału RMS?

andrzejlisek 16 Cze 2016 12:47 477 3
  • #1 16 Cze 2016 12:47
    andrzejlisek
    Poziom 28  

    Czy da się niewielkim kosztem zbudować układ ustalający napięcie RMS w domenie analogowej (bez użycia mikrokontrolerów i układów programowanych), czyli diody, tranzystory, wzmacniacze operacyjne, kondensatory itp?

    Chodzi o taki, gdzie na wejście podaje się sygnał okresowy o dowolnym kształcie, a na wyjściu otrzymuje się napięcie stałe o wartości napięcia RMS sygnału na wejściu.

    Domyślam się, że taki układ musiałby mieć jeden element regulowany (płynna zmiana jakiegoś napięcia lub potencjometr), gdzie przy regulacji w jednym kierunku napięcie jest stałe, ale na wyjściu jest duża bezwładność w stosunku do zmian parametrów sygnału na wejściu, a przy regulacji w drugą stronę uzyskuje się małą bezwładność, ale też tętnienia napięcia przy sygnałach niższych częstotliwości. Kształt przebiegu wejściowego byłby dowolny, a maksymalne napięcie i częstotliwość byłaby uzależniona od parametrów użytych wzmacniaczy operacyjnych.

    Każdy dobry multimetr ma w sobie albo taki układ, albo próbkuje sygnał i mikrokontroler szuka okresu i oblicza RMS ze wzoru na podstawie ciągu próbek jednego okresu.

    Myślałem, że najprościej prostowanie mostkiem prostowniczym z diod innych niż krzemowe (takie, które mają najmniejszy spadek, krzemowe mają 0,7V), a potem jakieś uśrednianie, ale łatwo udowodnić, że to nie da RMS, bo jak na wejściu jest prostokąt o poziomach napięć 0V i 5V oraz wypełnieniu 50% z generatora PWM, to na wyjściu otrzyma się teoretycznie połowę napięcia wejściowego, ale nie jest to RMS takiego przebiegu. Natomiast, jak się poda prostokąt o poziomach -5V i 5V, to na wyjściu będzie 5V i będzie to RMS, napięcie stałe otrzyma się już przy prostowaniu.

    Jak taki układ zrealizować?

    Przykładowym zastosowaniem będzie np. budowa minianalizatora widma, wskaźnika VU, testowanie układów sterujących oświetleniem żarowym itp.

    A może w każdym analogowym wskaźniku UV jest taki układ, np. spotyka się wskaźniki wykonane z wykorzystaniem starych rurowych lamp neonowych, w których długość świecącego paska zależy proporcjonalnie od napięcia przyłożonego do jednej z elektrod.

    0 3
  • #3 16 Cze 2016 13:10
    Loker
    Poziom 38  

    Google -> "true RMS converter"

    Najprościej i najdokładniej zgodnie z definicją wartości RMS ;) Przez jeden opornik puszczasz sygnał wejściowy i mierzysz temperaturę. Drugi taki sam opornik zasilasz napięciem stałym, wzmacniacz różnicowy porównuje temperatury obu oporników i koryguje napięcie stałe. Przy tych samych temperaturach (tych samych wydzielanych mocach) wartość napięcia stałego jest równa wartości RMS napięcia wejściowego.

    0
  • #4 16 Cze 2016 17:15
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Scalone przetworniki True-RMS jak AD636 liczą wg definicji - po kolei mamy podnoszenie do kwadratu uśrednianie i pierwiastek.
    Inna definicja mówi o porównaniu mocy wydzielanej przez mierzony sygnał i prąd stały, takie układy też budowano (z grzałką i termoelementem). Mozna też uzyć żarówki i zbudować układ kompensacyjny który zaświeci żarówkę prądem stałym z taką samą jasnoscia jak żarówka zaświecana mierzonym sygnałem.

    Ponieważ scalone konwertery RMS nie są tanie spotyka sie budowane "na piechotę" z tranzystorów, a raczej matryc tranzystorów znajdujących sie w jednym układzie scalonym, wg zasady "translinear".

    W mało wymagających układach jak wskaźniki VU mierzy sie wartość średnią wyprostowaną zamiast RMS.

    0