Генератор электрического поля для Arduino
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Доброго времени суток всем. Являюсь новичком, но возникла одна идея которая необходима мне по научной работе.
Я занимаюсь исследованием коллоидных растворов. Исследование проходит следующим образом: коллоидный раствор заливается в специально приготовленную "ванночку" с двумя электродами через которые проходит переменный ток различной частоты. Ток различных частот генерируется с помощью LCR-метра, причем значения частот до 1Мгц, далее уже как отклик сисетмы сниматся значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерять данного раствра.
Но ближе к сути: необходим своего рода генератор частот для ардуино, причем с возможностью снимать отклик системы чтобы потом конвертировать его в эл. емкость и прочие параметры. Готового генератора конкретно под ардуино я так понял нет. Может кто-то подскажет: возможно ли найти что-то подобное или же придется изготавливать самому каким-то образом.
Ток различных частот генерируется с помощью LCR-метра,
...
придется изготавливать самому
Боюсь, что эти две фразы между собой несовместимы.
Попробуйте обратиться вот сюда. Возможно, найдётся специалист, который Вам поможет.
Я занимаюсь исследованием коллоидных растворов.
я не исследователь коллоидных растворов, но если бы захотел стать исследователем коллоидных растворов, то начал бы подозревать, что для исследования коллоидных растворов существуют специализированные и готовые к употреблению приборы для исследования коллоидных растворов.
кароче - исследователь, кто разграбил твою лабораторию?
То есть если я правильно понял, вы берете LCR-метр и подключаете к ниму вместо конденсатора ванночку с вашим чудо-раствором, задача измерить емкость и тангенс угла диэлектрических потерь данного раствора.
LCR-метр как я понимаю вам не подошел потому что там всего несколько фиксированных частот измерения, а вам необходимо измерять эти данные на множестве частот.
Итого: формулирую ваше задание, но уже понятным языком:
Необходим измеритель емкости и тангенса угла диэлектрических потерь, с плавно перестраиваемой частотой на которой происходит процесс измерения.
То есть если я правильно понял, вы берете LCR-метр и подключаете к ниму вместо конденсатора ванночку с вашим чудо-раствором, задача измерить емкость и тангенс угла диэлектрических потерь данного раствора.
LCR-метр как я понимаю вам не подошел потому что там всего несколько фиксированных частот измерения, а вам необходимо измерять эти данные на множестве частот.
Итого: формулирую ваше задание, но уже понятным языком:
Необходим измеритель емкости и тангенса угла диэлектрических потерь, с плавно перестраиваемой частотой на которой происходит процесс измерения.
Не совсем так, LCR метр, как известно позволяет измерять целый набор характеристик, в том числе необходимые мне емкость и тангенс. Прибор имеет две клеммы к которым я подключаю электроды этой ванночки. Проблемы с дискретно или непрерывно настраемывыми частотами нет. Дело не в этом. Дело в том где мне найти такой прибор позволяющий генерировать эл. поле разной частоты И ГЛАВНОЕ как отклик снимать показания емкости и тангенса(ну или хотябы просто емкости) для дальнейшей обработки в коде скетча. Сами эти значения необходимы мне для расчета размеров коллоидных частиц. Поэтому хотелось бы автоматизировать это, подключив ардуино, вписав формулу для расчета размеров частиц с выводом на экран.
Видел на просторах интернета тестер полупроводниковых приборов, идея примерно схожа, только для тестера нет необходимсти подавать высокочастотные поля.
Писавших выше прошу учесть мой небольшой опыт.
То есть если я правильно понял вам необходимо измерение емкости для расчета диэлектрической проницаемости раствора. Тогда я не совсем понял зачем вам разные частоты (это в смысле большой диапазон измеряемых емкостей, вернее большой диапазон значений диэлектрической проницаемости раствора или свойства раствора очень сильно зависят от частоты). Также я не совсем понял что вы подразумеваете под термином отклик.
По поводу ардуино, то тут все зависит от генерируемых частот, сложности формул, а также немаловажный вопрос - если раствор меняет свойства в зависимости от частоты приложенного к нему электрического поля, то во-первых вам понадобиться генератор колебаний синусоидальной формы, во-вторых какие параметры должны быть у этого генератора (напряжение, ток) и в-третьих ардуино самостоятельно с такой задачей не справится, поскольку способна генерировать колебания только прямоугольной формы, а в них помимо основной частоты присутствуют гармоники, то есть по сути будет воздействие не колебаниями одной частоты, а смесью колебаний разных частот.
То есть вам нужно определиться с постановкой задачи, что вам требуется от прибора - измерять емкость и тангенс угла диэлектрических потерь, воздействовать на раствор электрическим полем различной частоты с целью изменить его свойства, или измеренные значения емкости преобразовывать в какие-то другие физические величины или все сразу???
Опять таки возникает вопрос что таких готовых приборов, какой вам нужен не выпускают? Если выпускают, то лучше купить готовый. Если вам его кто-нибудь и возьмется сделать, то у меня большие сомнения что точность прибора будет высокой и/или себестоимость низкой.
AndreyLU, какая емкость датчика, так сказать, "чистого" или диапазон изменения емкостей, от ... до.
Ниже простая схема для измерения емкости, показаны выходные сигналы при изменении емкости сенсора от 2 до 5 пф
https://yadi.sk/i/Q7didfPor5SuD
Обычный ардуино слаб для таких задач. Здесь нужны тактовые частоты частоты в сотни МГц и ЦАП+АЦП. Вам ведь нужно измерения на синусоиде наверняка и плавненько частотой в раене 1МГц, а возможно амплитудой, играть. А для такого 16 МГц очень мало. Можно только прямоугольные импульсы 1МГц сделать, с высокой дискретностью, на шаг ниже будет сразу 940КГц. Выхода два: сильно сложная схемотехника (отдельный генератор АПЧ, измерительный мост,...) где ардуино только управляет процессом высокоуровнево или мощный процессор и все на нем.
Судя по написанному, AndreyLU , нужен скорее быстрый качественный анализ, чем какая-то супер точность. Не нужно придумывать за ТС, что там ему нужно.
"Здесь нужны тактовые частоты частоты в сотни МГц и ЦАП+АЦП.", это вот с какого перепугу ему требуется, если уже была обозначена верхняя частота в 1 МГц?
FFT на ардуине уно ? до 1 МГц ? забудьте.
Пусть берет мегу и выход 5 таймера в СТС. Если нужен меандр, то дополнить выход внешним тригером. Потенциально все это может работать.
Да, задача видимо не из простых. С учетом того что в схемотехнике я ноль, задача непосильная. Всем спасибо за комментарии.
По поводу генератора синусоиды, то можно попробовать на MAX038, в даташите производителя (на сайте производителя) есть схема генератора, на частоты 1 килогерц-16 мегагерц, с шагом сетки перестройки - 1 килогерц, соответственно на основе этой схемы можно собрать генератор 64 герц-1 мегагерц, с шагом сетки перестройки - 64 герц. Но опять-таки одного генератора будет недостаточно, нужен будет также широкополосный усилитель, а также схема измерения и вычисления. В принципе большинство задач решаются, но при условии что они грамотно и полностью сформулированы, ну и в некоторых случаях решение задачи требует много усилий и финансовых вложений.
Судя по написанному, AndreyLU , нужен скорее быстрый качественный анализ, чем какая-то супер точность. Не нужно придумывать за ТС, что там ему нужно.
"Здесь нужны тактовые частоты частоты в сотни МГц и ЦАП+АЦП.", это вот с какого перепугу ему требуется, если уже была обозначена верхняя частота в 1 МГц?
А читать не научились? Дважды, для тех кто за броней.
"Можно только прямоугольные импульсы 1МГц сделать, с высокой дискретностью, на шаг ниже будет сразу 940КГц. "
Вы вобще представляете как можно на прямоугольниках тангенс потерь померить? Сразу для всего спектра прямоугольного импульса? Очень сомнительна полезность.
Судя по написанному, AndreyLU , нужен скорее быстрый качественный анализ, чем какая-то супер точность. Не нужно придумывать за ТС, что там ему нужно.
Именно. LCR-метры работают на синусоидальных сигналах. Изобретете измерение емкости и потерь в зависимости от частоты(!!!) на прямоугольном - тогда и советуйте. И если ТС устроит такое и на сетке частот 1МГц-940КГц-890КГц-840КГц, тогда конечно и ардуино можна.
ПС. Перечитайте пожалуста два раза, чтоб не было как в прошлый раз.
Давай почитаем первоисточник.... что ли
Очевидно человека интересует емкость и тангенс на некоторой частоте, которую надо иметь возможность менять. Согласны?
Это возможно только при подаче синусоиды, при подаче прямоугольника будет подаватся не одна частота а спектр т.е. набор частот подаваемых одновременно, что не соответствует требованию даже для емкости.
Если убрать мишуру из первого поста автора, то выглядит примерно так:
"... раствор заливается в "ванночку" с двумя электродами через которые проходит переменный ток различной частоты ... до 1Мгц, далее уже как отклик сисетмы сниматся значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерять данного раствра. ... необходим ... генератор частот для ардуино, ... снимать отклик ... в эл. емкость и прочие параметры."
Учитывая некоторую косноязычность, предположу (починил ХШ) что текстовка - это переделка гугля-переводчика с некоего описания готового прибора, который захотел повторить автор (диплом?). Похоже Logik тут прав: нужен синусоидальный генератор до 1Мгц и съем показаний в ЛЦ-метр, пользование которым надо просто объяснить автору.
Непонятно только причем тут АРдуино..
Здравствуйте. Случайно наткнулась на это обсуждение, зарегестрировалась и пишу этот комментарий в надежде на то, что мне кото-нибудь ответит, ведь последний комментарий в этом обсуждении был опубликован в 2016 году.
Я пишу дипломный проект. Есть некая емкость, в которой мне нужно образовать электрическое поле под действием которого в дальнейшем будет проходить коагуляция латекса. Так вот, собственно, вопрос: какое устройство (конкретная марка, модель и тд) использовать для создания электрического поля в этой емкости и где именно в ней его разместить?
Нашла в интернеье генератор электромагнитного поля http://www.directindustry.com.ru/prod/ets-lindgren/product-35072-1283337.html но не могу понять как мне его поместить в емкость и можно ли это сделать. На картинке указан геренатор над машиной. Могу ли я его поместить непосредственно в емкость? Погрузить в сырье?
Мольсь всем Богам, чтобы кто-то откликнулся
Заранее благодарю
Ну, отозваться-то нетрудно, только не разбираюсь я в этом :( Но, отозвался. Надеюсь, тебе стало легче :)
Вот здесь на стр. 43 (раздел 2.7) есть и схема и, общий вид вполне себе на коленке сделанной установки для коагуляции латекса (получения каучука). Там же и расчёты какие-то, и порядок работы описан. Не поможет?
да это обычный спаммер
Такая тема интересная, но... старая немножко. А вообще было бы можно использовать для данной штуки мост, который используется для анализа антенн. В одну диагональ моста электроды с раствора, в другую, пытаемся уравновесить мост. Что мы видим? Активное и реактивное сопротивление во всем диапазоне частот. Тангенс угла диэлектрических потерь измеряется примерно так-же.
вместо LCR метр за 200 т.р. - ардуино.
И мне такой нужен.
подпишусь.
Бери DDS.
АЦП быстрое.
осваивай DMA.
и контроллер ....пожирнее.
а потом.....на ПК проще обрабатывать. ПК в лаборатории есть?