Форум: Техническая поддержка

Добрый день,
Необходимо измерить амплитуду импульсов шириной 500 нс, синхросигнал приходит в середине импульса. Измеряется 1 канал, никакого мультиплексирования не требуется.
Интересует принципиальная возможность измерения с помощью данного АЦП такого сигнала, какой ширины импульс можно достоверно измерить?

Не нашел в документации, подскажите если известно сколько время становления сигнала на микросхеме АЦП, от момента начала импульса? И какое время реакции после прихода синхроимпульса?

При моделировании данной ситуации результат измерения после 250нс, 3.5 В импульса на 5В шкалы, не дотягивал сотни мв, тоесть был около 3.3В-3.1В.
Аналоговый сигнал подключен в соответствии с приложением B руководства пользователя. Обычный синусоидальный сигнал измеряется корректно.

Здравствуйте, Леонид.
На сколько я понял, Вы подаёте  внешние импульсы синхронизации преобразования АЦП с известной фазовой задержкой по отношению к измеряемым импульсам на входе АЦП в одноканальном режиме. Также Вы предполагаете, что относительная задержка между активным фронтом синхронизации и входным сигналом на входе АЦП равна нулю.
Но основная проблема Вашего подхода заключается в том, что эта относительная задержка не является нормируемым метрологическим параметром данного АЦП (см. http://www.lcard.ru/support/faq/undocumented_param ), и скорее всего, данная задержка не нулевая. По сути, эта относительная задержка сама по себе является предметом для метрологического исследования (ещё до того, как Вы будете решать свою задачу с помощью L-502).

Есть и другой аспект предварительного исследования L-502 при оцифровке импульса длительностью 500 нс с частотой 2 МГц (т.е с периодом дискретизации 500 нс). Дело в том, что теоретически первая гармоника импульсного сигнала длительностью 500 нс находится на частоте 1 МГц, а частоты всех остальных -  (1 МГц)*n, где n=1,2,3... (если принять форму сигнала - меандр). Т.е. спектр Вашего сигнала не располагается в рабочей области полосы частот преобразования АЦП: частоты гармоник равны или выше частоты Найквиста. Поскольку L-502 не имеет антиалайзингового фильтра с крутыми спадами АЧХ, то такой режим работы с L-502 принципиально возможен, но спад АЧХ в этой области не нормируется при производстве, поэтому встаёт вопрос предварительного  нормирования АЧХ L-502 в области выше половины частоты преобразования, поскольку данный параметр будет влиять на точность измерения мгновенного значения сигнала.

Леонид, я хочу заметить, что техподдержка не отвергает принципиальную возможность Вашего подхода. Вопрос только в том, что для получения предсказуемого количественного результата Ваших экспериментов необходима дополнительная метрология L-502, которую кто-то должен проделать. И вопрос фактически уходит в организационно-финансовую сферу: кто будет этим заниматься? Предполагаю, что в L-Card смогли бы провести данную работу, но этот вопрос  находится не в сфере техподдержки, а в сфере договорных работ, о чём Вы можете запросить наш отдел продаж.

Спасибо за столь развернутый ответ.

Леонид, а фазу синхронизации нет ли возможности подстроить внешним образом, чтобы минимизировать ошибку измерения в ситуации нехватки полосы частот пропускания L-502? Если фазу синхронизации найти оптимальную, то данную погрешность измерения можно сильно уменьшить.

Теоретически фазу синхронизации можно сдвинуть, но достаточно грубо.
Я провел эксперимент, с тем l-502 который у нас есть и используется для отладки систем.
Измерял импульс амплитудой 3.3В длинной 500нс. При этом двигал фронт синхронизации вдоль импульса.
Это все на испытательном стенде, поэтому имелась возможность двигать импульс синхронизации как угодно относительно начала измеряемого импульса.
результаты следующие:
нс после начала импульса = результат измерения
30  = 142 мв.
100 = 2.33 В
150 = 2.76 В
200 = 2.95 В
250 = 3.13 В
300 = 3.21 В
350 = 3.24 В
400 = 3.26 В
450 = 3.25 В
550 = 1.5  В

Если измеряемый импульс сделать длиннее то результаты измерения подбираются в плотную.
Однако если импульс будет 5В то время становления будет выше.
К сожалению немогу провести эксперимент с другими амплитудами измеряемых импульсов. За неимением технической возможности.
В данном случае я измерял синхровыход с генератора и менял длинну импульсов.Так же хорошо синхронизировать сигналы другой амплитуды нечем.

Если учесть что, как следовало из ответа выше, на другом l-502 могут получится сильно другие результаты, результат работоспособности всей системы в целом может оказаться неудовлетворительным.

Леонид, Ваши эксперименты подтверждают нехватку полосы частот пропускания для подобного короткого импульсного сигнала. С выбором оптимальной задержки ситуация немного улучшается, но даже, если применить общую тарировку для любого экземпляра L-502, то достичь Ваших требований 0,5% (приведённая погрешность) вряд ли удасться, поскольку спад АЧХ может иметь значительный разброс от экземпляра к экземпляру.
Однако, приблизиться к требуемой точности Вы сможете, если заложите в систему тарировку для каждого L-502 по импульсному тест-сигналу (имитирующему  параметры реального), поданному на другой вход L-502. Входной коммутатор не будет иметь существенной  разницы в погрешностях измерений при переходе от одного канала к  другому, если источники сигнала экранированные и низкоомные - порядка 50 Ом, и с такой тарировкой имеется шанс решить Вашу задачу. (Кстати, смещение нуля на нагрузке 50 Ом можно также тарировать по третьему каналу).     

Но если всё-таки объём Вашей потребности в L-502 - существенный (заказ - более 50 шт.), то можно обсудить с нашим отдел продаж выпуск специальной модификации L-502 с оптимизированными параметрами под Вашу задачу и с метрологическими испытаниями (по  согласованной с Заказчиком методике испытаний) и с нормированными по данной методике погрешностями измерений при производстве этой модификации L-502.

Отредактировано Гарманов Александр (16.03.2017 08:29:26)

Данная работа на данный момент носит единичный характер. Но спасибо еще раз за столь развернутый ответ, на будущее будем иметь ввиду возможности выпуска модификаций при больших объемах закупок.

Понятно. Подвёл итог этой теме:
http://www.lcard.ru/forums/viewtopic.ph … 430#p61430