Jak rozwiazac problem precyzyjnego pomiaru napiecia...

Witam.

Przepraszam jezeli moj problem to "kolejne odkrycie ameryki" ale tak rozwazam teoretycznie

Myslalem nad zbudowaniem precyzyjnego miernika pojemnosci i indukcyjnosci. rozwiazanie widzialem tak: badany element (cewka/kondensator) sa wpiete szeregowo i zasilane ze żródła sbalilozowanego napięcia 5V o okreslonej czestotliwosci. Pomiedzy nimi jest mierzone napiecie. Znajac różnice napięcia na rezystorze i jego opór obliczamy płynący prąd. Znając napięcie na cewce/kondensatorze i prąd przezeń płynący obliczamy jego impedancje. Wykonujac 2 pomiary przy różnych częstotliwościach, mozemy stworzyć układ 2 równań z 2 niewiadomymi, który wy po przekształceniu pozwoli obliczyc rezystancje (jako jedna niewiadoma) i pojemnosc/indukcyjnosc (jako druga).

Pewnie nie jest to rewolucyjna metoda i pewnie jest 50 lepszych i pewnie popełniłem jakiś błąd teoretyczny i pewnie nikt nie zrozumial calej tej gatki, ale sam to wymyslilem i jestem z tego dumy i teraz mam pytanie... jak mikrokontroler moze prezycyjnie mierzyc napiecie na kondensatorze ?? (potrzebny jest pomiar średniego napięcia wieć przetwornik A/C chyba sie tu nie sprawdzi).

PS Dysponuje atmegą8 jeżli wystarczy to tego "miernika" to będe szczęśliwy. Dodam że to będzie mój pierwszy projekt wykorzystujacy mikrokontroler wiec zapewnie powiecie że mierze za wysoko Najwyżej odloże to na póżniej

Ogólnie to pojemność mierzy się inaczej. Podłaczasz kondensator do napięcia stałego i czekasz, aż naładuje się do 0.63 (czy ile tam dokładnie) wartości tego napięcia. Czas to tzw stała czasowa. Jak masz stałą czasową to masz i pojemność. Trzeba tylko mierzyć czas i napięcie.

Teoretycznie to co proponujesz jest mozliwe (matametyka nie kłamie), ale są prostsze metody......
Ja kiedys robiłem na studiach przystawkę wspópracująca z kompem za pomocą RS, do pomaru modułu impedancji drogą pomiaru prądu i napięcia oraz kąta przesunięcia fazowego. Jeśli chcesz podeśle Ci schemat. Urządzenie nie działało rewelacyjnie poczęści ze wzglądu na 8-bitową rodzielczość pomiaru i dawało dokładność pomiaru ok. 10-12%.

Zdecydowanie jednak polecam idee zaproponowana przez przedmówce - pomiar czasu i przebiegu napięcia (lub prądu w przypadku cewek) w statnie nieustalonym i wykorztyanie uC do obliczenia wartości L lub C i ewentualnie do realizacji wielu zakresów pomiarowych.

Dokładna to ta metoda nie będzie, przede wszystkim mały będzie zakres pomiarowy, a i pomiar napięcia przemiennego nie jest wcale taki prosty. Przy mniejszych częstotliwościach bezpośrednie próbkowanie za pomocą ADC moze się sprawdzić, ale to z kolei ogranicza zakres pomiarowy do względnie dużych wartości pojemności i indukcyjności. Przy większych częstotliwościach można zastosować filtr dolnoprzepustowy i próbkować napięcie stałe na wyjściu (przy założeniu że na obwód L/C-R podawane jest napięcie ze składową stałą.
Tylko pewnie trzeba będzie wprowadzić dość sporo poprawek, bo jak się domyślam zamierzasz "napędzać" układ pomiarowy przebiegiem prostokątnym, a w takim jest całe mnóstwo harmonicznych.

Bardzo dobre rozwiązanie to generator RC/RL na wzmacniaczu operacyjnym. Działa to na zasadzie pomiaru częstotliwości, przy czym badany element łączy się z obwodem rezonansowym LC generatora (kondensator równolegle z C, a cewkę szeregowo z L) za pomocą przełącznika. Oryginalnie wykonane to było na jakimś PICu, ale z tego co pamiętam była też wersja na '51. Na AVR niestety implementacji brak.

Oryginalny układ:
http://electronics-diy.com/lc_meter.php

Nadaje się do pomiaru bardzo małych wartości. Do dużych niestety nie za bardzo, ale tu z kolei sprawdzi się inna metoda - zaproponowana przez Jellyeater