Форум » Для начинающих. » обработка двух аналоговых сигналов » Ответить

обработка двух аналоговых сигналов

ValeriyZ.: Приветствую все уважаемое сообщество. Прошу помочь подобрать контроллер для решения такой задачи. Устройство "В" управляется устроуством "А", по двум аналоговым каналам. В первом канале напряжение меняется от 0,13В(min) до 0.72В(max) относительно общего "корпуса", во втором - от 0,26В(min) до 1,59В(max). Скорость изменения управляющих напряжений примерно 1 В/сек либо медленнее. Точки минимума и максимума у обоих каналов "увязаны", задаются одним переменным резистором устройства "А". Входные сопротивления управляемого устройства - 125 кОм. Логика работы управляемого устройства не дапускает перекрестную замену каналов и обьединение каналов на один какой либо выход устройства "А". Нужен "камушек", способный в режиме реального времени измерять напряжение на выходах устр."А" и "транслировать" их на вход устр."В". Допустима небольшая задержка, обусловленная временем обработки входных сигналов и небольшие (до 1 мВ либо меньше) пульсации выходных напряжений при реализации выходов на ШИМ. Пименение какого ЦАП наряду с ШИМ, кроме варианта R2R матрицы будет уместным? Далее на выбранном контроллере предполагается реализовать несколько сервисных функций для удобства работы с системой в целом, но это уже отдельный разговор. Спасибо.

Ответов - 14

Admin: Я с ЦАП ещё не сталкивался, но могу предложить контроллеры, в которых есть встроенный 5 битный ЦАП. Это PIC12F1822, PIC16F1823. Скачайте даташит и проверте параметры, может и подойдут.

ValeriyZ.: Такой вариант скорее всего не подойдет. Если я все понимаю правильно, даже у 8-ми битного ЦАП при напряжении питания например 3В шаг дискретизации получается около 12 мВ, что довольно много (2 в восьмой степени=256, 3/256=12) ШИМ в данном случае "интереснее", но у меня с ним нет практических наработок, вот и пришел к вам на форум за помощью.

SanSanich: А передача этих управляющих напряжений как будет осуществляться? Проводами, или устройства "В" и "А" будут на одной плате? Уж больно высокие требования к выходным сигналам. А если сформировать выходные напряжения большей величины, допустим увеличив эти значения в 3 раза, тогда на выходе МК получим 0.39 - 2.16 и 0.78 - 4.77. Для их контроля использовать АЦП (10 разр). При питании 5.12В погрешность получим 5 мВ. А на выходе промасштабировать 1 к 3 на ОУ. Погрешность снизится соответственно так же. Получим 5/3=1.7мВ. Мне представляется что это минимум, точнее врядли получится.


Alex: Вообще как то странно, связывать 2 устройства по аналогу... Неужели стандартных цифровых интерфейсов не достаточно ?

SanSanich: Возможно ведомое устройство аналоговое, а переделывать его не представляется возможным.

ValeriyZ.: Alex, вся система уже есть и она нормально работает. Кстати, разработчики - щепетильные немцы. Самодиагностика устройства "В" настолько четко отслеживает входа, что даже подключение мультиметра UNI-T UT58D (режим измерения постоянного напряжения на диапазоне 20В) приводит к фиксации ошибок. Извините, проект почти коммерческий, вещи четко своими именами называть не могу, прошу отнестись с пониманием. Вся каша заваривается ради доп. сервисных функций - например при повороте ручки потенциометра в устр."А" на определенный угол устройство "В" выводит исполнительный механизм на некий стационарный режим работы. Таких стационарных режимов после инсталляции разрабатываемой "примочки" предполагается 3-4. То есть при нажатии на одну из кнопок пульта, "прикрученного" к этому же МК, МК должен плавно изменить управляющие напряжения на входах устр."В", игнорируя изменения выходов устр."А". В обычном же режиме работы МК должен "транслировать" выходы устр."А" на входы устр."В" СанСаныч, устройства разнесены в пространстве (около 2 метров). Не совсем понял, как Вы предлагаете формировать выходной сигнал. ШИМ?

SanSanich: ValeriyZ. пишет: Не совсем понял, как Вы предлагаете формировать выходной сигнал. ШИМ? Ну а по другому будет сложно такой точности добиться. При такой высокой чувствительности по управляющим сигналам необходимо добиться их высокой стабилизации (обратная связь по АЦП), стабильного питания и надёжного экранирования. Иначе на этих 2-х метрах возможно наведение, помехи и тд. Мне кажется без применения ОУ не обойтись в любом случае.

ValeriyZ.: СанСаныч, намекните пожалуйста, как грамотно включить ОУ чтобы надежно подавить пульсации после ШИМов. Можно ссылочку, где чего почитать. Буду очень признателен.

SanSanich: ValeriyZ. Честно говоря сам я не делал, готовых схем нет, но в инете наверняка есть. А сгладить думаю можно RC, LC фильтром, может даже и не одним, это уже по ходу будет ясно. ОС на АЦП МК брать до входа на ОУ, для более точной стабилизации. А выход уже после масштабирования 1 к 3 и его "умощения". На макетке на том же 877А и проверить, минимум обвязки, и ножек достаточно. Вам минимум 3 АЦП надо, может и другой МК подойдёт. Надо пробовать.

Admin: В качестве входного и оконечного усилителя можно применить LM358. Если нужен качественный ЦАП, то тогда уже применить специаллизированную микросхему. MCP4921-E/SN ЦАП 12-bit, 1 канал, SPI, Rail-to-Rail выход, 2.7 - 5.5 V, -40...125°C MCP3201-CI/P АЦП 12-bit, 1 канал, 100 kSPS, SPI, 2.7 - 5.5 V, -40...85°C MCP3208-CI/SL АЦП 12-bit, 8 каналов, 100 kSPS, SPI, 2.7 - 5.5 V, -40...85°C ADS1110A1IDBVT АЦП 16-bit, 1 канал, 15..240 SPS, I2C, 2.7 - 5.5 V, -40..+85°C

ValeriyZ.: Admin пишет: MCP4921-E/SN ЦАП 12-bit, 1 канал, SPI, Rail-to-Rail выход, 2.7 - 5.5 V, -40...125°C C аглицким у меня не очень, но из беглого просмотра ДШ (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22248a.pdf) для себя вынес, что в MCP4921 по SPI загружается код, на выходе имеем постоянное напряжение - верно? Если так, то MCP4921 - самое оно. И не дорого вроде. На выходных "покурю" на нее ДШ как следует.

ValeriyZ.: И еще вопрос. Когда говорят "... 2-х канальный 10-ти битный АЦП..." - что имеют в виду? У АЦП в составе МК - два переключаемых входа, и он поочередно меряет напряжения на этих входах?

lowbyte: Именно так. Но есть варианты. Так в PIC24H имеется 4-х канальный УВХ, что позволяет эмулировать 4 параллельно работающих АЦП, правда с такой же потерей в скорости. Подобная архитектура защелкивает все каналы в УВХ одновременно, и затем последовательно преобразует.

SanSanich: ValeriyZ. Интересно, получилась ли реализация задуманного? Если да, то по какой функционалке?



полная версия страницы