Перейти к блогу GetChip.net - блог        JilTE[1] - в разработке     Модификации устройств - модификации

 
Текущее время: 22 окт 2018, 14:32

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 76 ]  На страницу Пред.  1 ... 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 12:04 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
давайте подумаем какая у вас частота следования ШИМ? Какое время на катушке происходят осцилляции. (если по сути осцилляции нам пофигу т.к они зависят от амплитуды и длительности импульса возбуждения и есть величина постоянная.)
Единственный параметр который имеет смысл это максимальная необходимая полоса пропускания. Ацп у нас достаточно медленный около 15 килосемплов в секунду получаем максимальное разрешение.
ТК проблема шумов это проблема комплексная. Её надо решать в комплексе. Те правильная трассировка ПП. Минимум фильтр по питанию аналоговой части. Максимум отдельный стабилизатор на аналоговую часть. Выход внутреннего ИОН зашунтировать танталовым элетролитом и керамическим конденсатором. Все аналоговые цепи земли соединить в 1 точке. Ещё перед любым АЦП не имеющим УВХ необходим ФНЧ. С частотой 1/2 частоты дискретизации (для подавления эффекта наложения спектра). Те в нашем случаем частота среза фнч должна быть 7,5килогерц. ТК частоты выше ацп всё равно захватить не может по теореме Кательникова. Но шумов эти частоты нам добавят. По теории информации.
Теперь что касается моментов выборок. ФНЧ у нас теперь есть (здесь необходимо провести эксперимент по зависимости периода ШИМ от напряжения АЦП и заложить это значение в формулу).
Шум убирается накоплением результата. В простейшем случае. Мы накапливаем некоторое количество выборок суммируем и делим на количество выборок. При этом Эквивалентная полоса уменьшается в количество выборок раз. те 100 выборок 750герц полосы мы получим. Если производить усреднение в 2 этапа то у вас сразу будет I компонента для PID. Как показала практика уходить в режим сна редко когда помогает этим чудо ацп.

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 13:04 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 май 2011, 23:00
Сообщения: 1908
Частота ШИМ в пределах 100Гц. При этом период подачи тока на катушку не превышает половины периода ШИМ, оставшаяся часть периода нужна для релаксации катушки (ток падает не мгновенно) и для замеров поля. Осциллограффом проверено: при любом из допустимых значений ШИМ (от 0 до 128) в момент замера АЦП, переходных процессов в цепи катушки не происходит.

АЦП у меня работает с диф входами (+ADC3, -ADC2). На +ADC3 подается сигнал с датчика Холла, на -ADC2 напряжение смещения с резисторного делителя (ИОН ставить нет смысла, так как абсолютные значения при замерах мне не нужны).
Конденсаторы (парами) поставил везде. Единственно не разъединил цифровую и аналоговую часть схемы, так как
слабо вериться, что это поможет, потому что при работе с несимметричным входом (только ADC3) АЦП работает отлично в этой же цепи. Или всетаки разделять?
ФНЧ, я думаю, не поможет, так как никаких переключений в моменты замера не происходит, а датчик Холла сам по себе инертный и вч всплесков впринципе не выдает (это опять таки показали замеры при несиметричном входе).

Пробовал усреднять замеры (до 16 - больше нельзя, не влазю в период замера) это очень слабо помогает.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 13:14 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
Питание аналоговой части МК?
ФНЧ давит и иголки в сигнале

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 13:23 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 май 2011, 23:00
Сообщения: 1908
Полез читать оригинальный даташит (наконец-то :))

Сразу открылись глаза на некоторые вещи!

1 Цитата:
"The device also supports 16 differential voltage input combinations. Two of the differential
inputs (ADC1, ADC0 and ADC3, ADC2) are equipped with a programmable gain
stage, providing amplification steps of 0 dB (1x), 20 dB (10x), or 46 dB (200x) on the differential
input voltage before the A/D conversion. Seven differential analog input
channels share a common negative terminal (ADC1), while any other ADC input can be
selected as the positive input terminal. If 1x or 10x gain is used, 8-bit resolution can be
expected. If 200x gain is used, 7-bit resolution can be expected.
"
Это все объясняет: при диф входах этот шум нормально есть. Нужно просто ровнять результать по левому краю и выкидывать нафиг два младших бита измерений!

2 А вот это вообще супер! Мелким текстом написано следующее:
"Note: 1. The differential input channel are not tested for devices in PDIP and PLCC Package.
This feature is only guaranteed to work for devices in TQFP and QFN/MLF Packages.
"
Что следует читать так: В PDIP и PLCC диф АЦП у нас работает косо, поэтому, если хотите чегото получить, юзайте TQFP и QFN/MLF корпуса! А на мекетке у меня ДИП.

В виду вышесказанного без ОУ мне видать не обойтись. Буду сегодня лепить ОУ на макетку и пробовать АЦП без диф входов (можно будет использовать тини13 - все равно мне мега 8535 не нравиться :))


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 13:26 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
Цитата:
На +ADC3 подается сигнал с датчика Холла, на -ADC2 напряжение смещения с резисторного делителя

Так Вы пытаетесь сигнал с обычного датчика снять диф входом?
Я же объяснял что датчик нужен с диф выходом. Иначе затея обречена на провал.

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 13:28 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
8 бит разрешения вполне можно получить. А Вы пытались получить 10разрядов?

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 14:22 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 май 2011, 23:00
Сообщения: 1908
Характеристика датчика Холла (напряжение от растояния до подвеса) близка к логарифмической. Рабочая зона на этой кривой находиться в той области, где значительные перемещения подвеса (магнита) создают слабые изменения напряжения с датчика Холла (дальняя часть графика которая начинает стремится к постоянному значению). Поэтому так важно получить как можно большую разрядность АЦП. Поэтому я и применяю смещение нуля в сторону максимально близкую к рабочей зоне.
Вложение:
Рабочая зона.GIF
Рабочая зона.GIF [ 3.45 КБ | Просмотров: 3724 ]


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 10 янв 2012, 14:32 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
Ну тут однозначно ОУ для нормирования сигнала из такого диапазона. Я думал вам весь диапазон с такой точностью нужен. :oops:

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 12 янв 2012, 02:18 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 май 2011, 23:00
Сообщения: 1908
Поставил операционник LM358 (нада будет поставить что нибудь получше - рейл-ту-рейл) все сразу стало пучком и нормально заработало.
Вложение:
levi-test.jpg
levi-test.jpg [ 46.03 КБ | Просмотров: 3696 ]
Для пробы запустил "висение" с пропорциональным регулированием - все довольно стабильно уравновешивается (кушает 0.2А при 5В но в схеме довольно сильное перерегулирование).
Вырисовываются несколько проблем, которые нужно решать:
1 Напряжение смещения подавать с резисторного делителя годится только на попробовать.
Вложение:
верхний2.JPG
верхний2.JPG [ 12.71 КБ | Просмотров: 3696 ]
Рассматриваю 2 варианта замены, или ИОН и резисторный делитель, или лучше собрать R-2R ЦАП (линий 4 с головой хватит) и в зависимости от напряжения на датчике Холла (измерять отдельным АЦП МК без подвешенного магнита) устанавливать нужное смещение. Последний вариант мне особо нравиться так как не нужно лазить в схему руками даже если установлен не тот датчик Холла или поменялась магнитная цепь.
2 Малая частота воздействующих импульсов заставляет подвес заметно дрожать. Конечно этот эффект при правильном регулировании уменьшится, но я думаю, не полностью. Очень не хотелось, но боюсь придется переходить на более высокие частоты ШИМ и работать с суммарным полем реакции и воздействия. Как их разделить, без привязки к конкретному набору компонентов системы пока думаю.
3 Ну и напоследок, когда будет ясность с первыми двумя пунктами, нужно заняться нормальной системой регулирования.

Видео "висения" можно посмотреть тут >> http://youtu.be/wHrBnDk_iyQ


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Магнитная левитация
СообщениеДобавлено: 12 янв 2012, 02:28 
Не в сети

Зарегистрирован: 20 май 2011, 23:58
Сообщения: 547
GetChiper писал(а):
(нада будет поставить что нибудь получше - рейл-ту-рейл)

Не не надо :-) При 5 вольтах питания на выходе у него 4,8 кажется вполне нормально. Опору чуток придушить.
GetChiper писал(а):
1 Напряжение смещения подавать с резисторного делителя годится только на попробовать.

А ШИМ не устраивает?
GetChiper писал(а):
2 Малая частота воздействующих импульсов заставляет подвес заметно дрожать.

Это малая инерционность системы. Нужно задирать частоту без этого ни как нельзя.

0.2А это можно от УСБ запитывать. Думаю если оптимизировать магнитную систему то можно и 100мА добиться в лёгкую.
Я очень раз что у вас получилось. Ведь так приятно получить хоть маленький и промежуточный но всё-же РЕЗУЛЬТАТ в сложной задаче. :lol: :ugeek:

_________________
Чтобы получить правильные ответы, надо задавать правильные вопросы!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 76 ]  На страницу Пред.  1 ... 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB