Ардуино измеряет и регулирует микровольтметры (теория).
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 29/07/2019 - 21:34
Прииветствую всех. Если такое на форуме возможно, хочется сначала обсудить теорию, чтобы понять что делать дальше...
Постановка задачи:
Есть выходное напряжение с генератора (переменное с изменяемой частотой и формой сигнала, но можно ограничиться только синусойдой для начала). Необходимо измерять и регулировать выходное напряжение с точностью до едениц микровольт (в идеале - десятых едениц после запятой микровольт).
Что предполагаю (и частично знаю):
Измерять малые напряжения, полагаю, можно применив ОУ или любой другой усилитель (взяв за основу схемы милливольтметров еще времен СССР, если такое возможно для микровольтметров?) и далее подать на аналоговый вход ардуино. Затем откалибровать.
Как быть с регулировкой этого самого напряжения средствами ардуино? То есть должен быть использован аттенюатор с цифровым управлением достаточно точный (какой гуглить?)? Или я вообще не в тот огород думаю и как-то это все по другому можно реализовать?
Регулироватоь напряжение можно цифровым потенциометром.
Что такое "достаточно точный" - непонятно. Если надо установить напряжение в сотни микровольт с точностью до единиц микровольт - вполне. В принципе, есть и логарифмические регуляторы уровня (если речь идет о переменном напряжении). Т.е. можно грубо амплитуду устанавливать в широком диапазоне логарифмическим регулятором, а точно - цифровым потенциометром.
Достаточно точный в пределах +/- 10...15 %, это приемлемо и достаточно точно (для меня). Можно подробнее о регуляторах уровня, управляемых МК? Я так полагаю они (эти регуляторы) решают сразу обе задачи - измере6ия и ограничения? Или я заблуждаюсь?
Ничего, что уровень наводок на щуп осциллографа, в условиях города, без клеток Фарадея, заземляющих браслетов и прочей жести, это единицы милливольт?
Я как-то не очень себе представляю, как регулятор решает задачу измерения.
Подробнее, чем в дэйташитах я все равно не напишу.
Для примера:
один из самых дешевых логарифмических регуляторов уровня - FM62429.
и дешевые же цифровые потенциометры - X9C103-X9C104 (на 100 уровней), можно взять подороже - MCP41010-MCP41100 (на 256 уровней), есть и на 1024, но я такими не интересовался.
А что за генератор такой, который выдаёт микровольты да ещё и с неопределённой частотой?
А если генератор выдаёт вольты, то какой смысл измерять вольты с точностью до микровольт?
Микровольты обычно это радиопередача.
Применительно к ардуино это как обычный вольтметр с делителем, только наоборот.
Какое выходное напряжение генератора? Единицы микровольт это какой процент от выходного напряжения? Имея чистую ардуину в цепи регулирования лучше чем 1/1024 регулировать не получится. Регулировать напряжение надо относительное или абсолютное? Стабилизировать для переменного тока амплитудное, действующее или какое-нибудь ещё? Ставя задачу аккуратнее надо быть. То что Вы не в теме прёт из всех щелей. Обсудить можно, но эмулировать работу конструкторского бюро на хоббийном форуме вряд ли получится.
Как быть с регулировкой этого самого напряжения средствами ардуино?
посмотрите эту статью, не светоч знаний, но кое что
Какое выходное напряжение генератора? Единицы микровольт это какой процент от выходного напряжения? Имея чистую ардуину в цепи регулирования лучше чем 1/1024 регулировать не получится. Регулировать напряжение надо относительное или абсолютное? Стабилизировать для переменного тока амплитудное, действующее или какое-нибудь ещё? Ставя задачу аккуратнее надо быть. То что Вы не в теме прёт из всех щелей. Обсудить можно, но эмулировать работу конструкторского бюро на хоббийном форуме вряд ли получится.
Понял вас.
Говоря «проще» - результирующим прибором хочется получить что- то вроде советского прибора ГСС Г4-102 (к примеру). У него выходное напряжение - 0,1кмВ..500мВ. Погрешности - приемлемые для домашнего использования (считаю +/-10-15% нормально?).
Сейчас я понимаю как используя DDS генерировать частоты от 0,5 до 30МГц, знаю как отфильтровать выходной сигнал с DDS, но не понимаю как регулировать выходное напряжение в таких широких пределах.
BOOM, самый реалистичный путь -купите этот самый Г4-102, ибо работать с микровольтовыми сигналами на уровне самоделок просто не реально. Это задача для очень серьёзного профессионального оборудования.
Собственно рассматривал такой вариант (покупки), но больно он уж грамоздкий... Пол рабочего пространства сожрет.
Собственно рассматривал такой вариант (покупки), но больно он уж грамоздкий... Пол рабочего пространства сожрет.
а ардуина при разговоре о микровольтах и мегагерцах - дело десятое. ей надо готовые 0-5 вольт (или 0-1) постоянки скармливать, а она может цифирками мигать ( и релюшки переключать - это про аттенюаторы).
по сути регулировать напряжение в таком диапазоне врядли потребуется, чаще работаешь в более узких диапазонах. А для подбора требуемого сигнала и спользуют аттенюаторы (делитель напряжения аттенюатор для генератора частоты) ну хоть и такие... на старой работе у меня были более серьезные, в том числе и для осциллографов для работы с высоким напряжением...
суть в том, что там сопротивления, согласованные с выходом устройства и которые работают на высокоимпедансную (высокоомную) нагрузку. И все это в алюминиевом корпусе, а не просто на макетке.
Если вдруг будете собирать сами, посмотрите на AD8001 подобные как буферный усилитель на выходе для 75 Ом нагрузке. Или OPA687 для 50 Ом... но там ценник конячий...
Гриша, огромнейшее Вам спасибо за участие. 8001 очень интересный вариант. Пока в мыслях все разбить на поддиапазоны - к примеру 0,1...0,5в; 0,05...0,1в и так далее. Тут более проще управлять. Но пока не понял чем именно)))