Российский производитель и разработчик сертифицированного измерительного оборудования с 1987 года

Форум

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

#2 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 16.07.2015 17:27:33

Почитал инструкцию по программированию, появился "нехороший" вопрос:
Цифровые выходы переводятся в 3-е состояние только все вместе?
А я то рассчитывал на индивидуальное управление или групповое на крайний случай...

#3 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 16.07.2015 09:35:10

Гарманов Александр пишет:

оценка тока от одного входа  коммутатора через источник сигнала (относительно AGND) будет такой:
I = (Qo + C*dU) * f ,
где
Qo - собственный заряд переключения коммутатора 20 - 28 пКл,
С - ёмкость общей части канала мультиплексора (можно принять 40-70 пФ),
dU - разность измеряемых напряжений (относительно AGND) между предыдущим и текущим каналом опроса.

В приведённой Вами формуле dU, к сожалению, априорно неизвестно, динамически меняется и, в то же время, является определяющим фактором обратного инжекционного тока. Даже при dU=1v это 40-70пКл. Для инжекции тока включения тоже есть зависимость от мгновенного значения потенциала сигнала и напряжения питания мультиплексора - производители типа TI или AD обычно целый параметрический график приводят.
В практическом плане это интересно только на этапе принятия решения - что делать в данном конкретном случае?
Я рассматриваю два варианта:
- для уменьшения влияния Е14-140М на исследуемую схему аналоговые входы включаются через последовательные резисторы, со стороны измерителя дополнительные конденсаторы, так, чтобы (Rдоп+Rист)Cдоп не резала частотную область сигнала. Полумера, зато просто. Точность измерения ухудшается вместе с ослаблением влияния на схему, влияние в полосе сигнала остаётся как  Rист/(Rдоп+Rист)
- эмиттерный повторитель или повторитель на операционнике - лучше, обратное влияние устраняется практически полностью, не надо мудрить с порядком опроса каналов, но сложнее, дороже, менее надёжно и требует дополнительного питания. односторонний эмиттерный повторитель ещё обладает нелинейным выходным сопротивлением, что тоже мило ))

#4 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 15.07.2015 00:49:35

Строго говоря, в моём случае, для когерентности измерения необходимо синхронизироваться от генератора прибора, питающего ФД, возможно через ФАПЧ с соответствующими M и N. Это не очень удобно, хотя и возможно. Я же хочу просто выбором некогерентной частоты сдвинуть разностную частоту (между любыми гармониками частоты семплирования и  гармониками генератора) в область ВЧ, где она легко фильтруется аналоговым и/или вычислительным образом.

Конечно такие частоты(fсемпл  и fген) нельзя назвать в полном смысле ортогональными(я неправильно выразился), но они позволяют подавить помеху как на стороне измерений (усреднением за короткий промежуток), так и на стороне  схемы - большой постоянной времени соотв. RC ФНЧ


20pC * 1кГц = 20нА,
для к1 - 1кОм * 20нА = 20мкВ  синфазной помехи, можно не обращать внимания
для к2 - существенна только переменная составляющая, оценить амплитуду импульса не берусь, нужно знать время процесса включения коммутатора.
к3 можно перенести за триггер Шмитта, там логические уровни и ёмкости - помеха "не достанет"
для к4 оценить трудно, всё зависит от конструкции, можно по ВЧ емкость добавить 0,01мкФ прямо по входу канала АЦП, тогда инжекция заряда коммутатора влиять не  будет вообще.

#5 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 14.07.2015 20:24:30

От обратной инжекции избавит только развязывающий усилитель, что в общем-то не проблема. Кстати о каком заряде идёт речь? 20pC? 100pC?

Фазовый детектор не прецизионный, да и рабочий выход у него без постоянной составляющей (из точки к2-1 есть ещё один контрольный высокоомный выход по DC, не показан). Но тем не менее L5 и L4 включены в измерительный мост и всё это должно работать в диапазоне температур...
Резисторы R4 и R5 примерно килоомные,  по постоянному току там, правда, нагрузки нет.

Частота ФД в каждом  типе прибора определена и почти не отклоняется от номинала, поэтому частоту опроса можно взять ортогональной за короткий интервал, допустим fген=55кГц, вторая гармоника 110кГц, тогда fсемпл общ = (27,5кГц + 36,67кГц)/2 =32кГц т.е. посередине между третьей и четвёртой субгармониками

#6 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 14.07.2015 17:54:47

по выходу компаратора(к3) - 2.2к , но там не страшно, там RC - ФНЧ ещё, триггер Шмитта, а вход за ним логический...
к1 и к2 - если будут проблемы - перед ними можно коммутировать обнуляющий холостой канал, но это "так себе" решение, 
частоту опроса по ним можно снизить раза в два.
к2 - самая проблемная точка в этой схеме...
лучше всего развязать эмиттерными повторителями - дёшево и сердито smile

#7 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 14.07.2015 16:46:01

X1 - 153УД601
Х2 - 521СА301

По контрольным точкам К1, К2, К3 одного килосемпла/с хватит за глаза
к4 - килогерца 4-5, может быть 10, но она одна такая на весь прибор

общая частота - 4фрагмента*3точки*1ксемпл + 1точка*10ксемпл = примерно 25 ксемплов/с

#8 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 14.07.2015 14:35:22

Спасибо, документ стал гораздо информативнее

Что касается схем, для контроля которых предназначен универсальный пульт, то вот типичный пример. kx-x - контрольные точки.  частота входного переменного напряжения от 40 до 100 кГц амплитуда - 5-10В
inp_circ01.jpg
В одном приборе таких фрагментов от 4 до 12 плюс к этому контроль 4 напряжений питания, включая одно переменное, от 600 до 1000Гц и контроль силовых выходов напряжением 25...35В. Выходные напряжения гальванически развязаны через оптроны, но при контрольных проверках нули объединяются.

#9 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 12.07.2015 02:01:46

Порядок задержек - десятки миллисекунд, сдвиги фаз измерять не нужно. В этом смысле порядок опроса не важен. Полосы сигналов - единицы-десятки Герц или вообще постоянные уровни.
Паразитная ОС может появиться если в порядке опроса выход какого-нибудь компаратора прибора будет предшествовать его же входу, но эта проблема легко решается просто порядком опроса или введением холостого опроса обнулённого канала. В крайнем случае - повторителями.
Динамический диапазон измерений - различение 5-8 мВ сигнала с макс. размахом 4-6В
Полную схему измерений не могу привести, контрольные точки ещё не определял. Мне сейчас важно понимать, чего можно ожидать от измерителя. Про диапазоны измерений, возможные схемы включения и управление в руководстве написано подробно, а о всяких помехах, нелинейностях и эффектах - не очень. Думаю, что на практике всё прояснится.
Кстати, в DAC различных микроконтроллеров переход при больших степенях 2, например 127-128, 255-256, 511-512,1023-1024 и т.д. обычно вызывает резкое возрастание нелинейности преобразования(скачок). В  случае Е14-140МD такое явление тоже наблюдается или не замечали?

По поводу питания для простого пульта - 20ма от +5В вполне достаточно

#10 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 11.07.2015 22:11:01

Оборудование уже выбрано и закуплено, т.к. на госпредприятиях закупки делают не когда появляется задача, а когда есть деньги. Впрочем, это уводит в сторону от темы.
Я не принимал участия в выборе, но, на мой взгляд, оно вполне подходит для наших задач.
Собственно задач несколько.

Универсальный стенд - задача перспективная, не срочная, но сложная, поскольку требует проведения измерений в функционирующих приборах, где паразитные (обратные) связи могут привести к возбуждению или различным "эффектам". Поэтому интерес к входным цепям коммутатора.

Пульт для контроля производства и испытаний датчика - задача срочная, буквально - два месяца. Я решил, что уже купленный Е14-140М вполне подходит для её решения. Покупать что-то другое времени нет. Задача контроля датчика сводится к измерению сопротивлений двух потенциометров (примерно 200...400 Ом)при различных геометрических положениях подвижного контакта, контролю срабатывания концевых выключателей и контролю нескольких внутренних проводов.
Требования к скорости измерений невысоки (необходима оценка качества контактирования при перемещении подвижного контакта) , точность примерно полпроцента.
Питание измерителя предполагаю взять от цифровых выходов(?), схема измерения - простейшая:
ток на дополнительном резисторе дифференциальной парой, напряжение на трёх контактах потенциометра - относительно общего

#11 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 11.07.2015 20:12:19

Извините, я понимаю причину. просто иногда проще задать один вопрос и разобраться самому, чем грузить Вас десятками "уточняющих" вопросов

#13 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 10.07.2015 16:25:49

получил, спасибо  smile

для частоты АЦП 400 кГц время от момента коммутации до срабатывания устройства
выборки-хранения АЦП составляет 2,5 мкс

Мне кажется должно быть "Цикл (момент коммутации i канала - tзаряда/разряда Cin в УВХ - отключение входа/старт преобразования- tпреобразования) - момент коммутации i+1 канала составляет 2,5мкс"    т.е.   
tзаряда/разряда Cin в УВХ = 2,5мкс - tпреобразования ?
Или здесь применяется другой цикл преобразования, с передачей заряда Cin?

#14 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 10.07.2015 13:40:19

Ещё раз спасибо за консультацию, весьма полезные статьи

Начну с простого пульта для проверки потенциометрического датчика положения, там коммутационная помеха непринципиальна. Для универсального пульта видимо проще всего будет сделать линейку развязывающих усилителей, заодно с фильтрами по рабочей полосе частот.
Кстати ссылка
http://www.lcard.ru/distortions.pdf почему-то не хотела открываться вчера

#15 Re: Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 09.07.2015 22:08:41

Большое спасибо, в целом - понятно. Схему я выложить не могу, поскольку только приступил к её созданию и пытаюсь понять, как туда можно интегрировать Ваше оборудование. Функционально - это универсальный пульт для проверки приборов либо сборок (печатных плат), входящих в состав приборов 

Ещё один вопрос на эту тему.
В описании на модуль сказано:"В случае многоканального ввода сигналов приходится учитывать наличие входной ёмкости коммутаторов аналогового тракта порядка 100пФ"

Означает ли это, что при переключении, к примеру, с первого диф канала на второй напряжение первого канала, оставшееся на этой ёмкости приложится к выходным цепям(выходному сопротивлению) второго канала? Я к тому, что 100пФ - это весьма значительная ёмкость, и штатная работа измеряемой схемы может преобразиться до неузнаваемости  ))

#16 Техническая поддержка » Е14-140М многоканальный дифференциальный и смешанный режимы » 09.07.2015 17:43:58

ilyamp
Ответов: 36

Добрый день!
Я попытался найти подходящую тему, но не нашёл, видимо вопрос совсем детский))

В рекомендациях по подключению модуля Е14-140-М настойчиво указано, что в режиме подключения «дифференциальный» AGND необходимо подключать к общему проводу измеряемой схемы (источников сигнала), возможно с  некоторым ограниченным Uсм.

В моём случае необходим многоканальный «дифференциальный» режим измерения, причём все точки подключения Х1, У1, Х2, У2, Х3, У3 и т.д. являются внутренними точками измеряемой схемы и не могут быть связаны между собой через подключение к AGND. Гарантируется, что потенциал любой из точек не превысит +/-10В относительно любой другой точки.

1.Возможна ли такая схема подключения? (В руководстве она явно не изображена)
2. Возможна ли работа части каналов в «дифференциальном режиме», а других – в режиме «с общей землёй относительно GND32» ?

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск