Miernik pojemności - jak działa

Cześć.

Jest taki projekt:

formatting link
i schemat:

formatting link
Autor twierdzi że miernik ten posiada 2% lub lepszą dokładność.

Ok.

Mam dwa pytania: a) jak to osiągnięto przy 5% rezystorach? b) jak to w zasadzie działa? Mamy tam ekstremalnie trywialny układ. Całość sprawadza się do R11, R12 i R10. O ile przez R10 kondensator podpiety jest do komparatora w cpu a druga noga do polowy napięcia zasilania - i to wydaje się zrozumiałe, to nie do końca jasne jest dla mnie wpięcie wyjścia SPI przez R12 do kondensatora. Tak jak gdyby podawano tam falę prostokatną i wymagane było do tego MOSI.

Czy ktoś móglby rzucić okiem i postawić jakąs hipotezę jak to działa? Autor twierdzi że wynik stabilizuje sie po 2sek. Bez wątpienia wykorzystuje detekcję osiągnięcia przez kondensator napięcia progowego po zliczanym czasie, ale... no chyba że wpięcie w MOSI jest tylko przypadkiem braku wolnych pinów.

PS. Firmware jest zamknięte. Dzialajacego urzadzenia nie mam i nie mam jak pomierzyć. Mogę tylko pogdybać.

Reply to
Sebastian Biały
Loading thread data ...

Sebastian Biały pisze:

Myślę że jest to klon projektu:

formatting link
tam pomiar C jest robiony tak:

ReadCapacity tries to find the value of a capacitor by measuring the load time. first of all the capacitor is discharged. Then a series of up to 500 load pulses with 10ms duration each is done across the R_L (680Ohm) resistor. After each load pulse the voltage of the capacitor is measured without any load current. If voltage reaches a value of more than 300mV and is below 1.3V, the capacity can be computed from load time and voltage by a interpolating a build in table. If the voltage reaches a value of more than 1.3V with only one load pulse, another measurement methode is used: The build in 16bit counter can save the counter value at external events. One of these events can be the output change of a build in comparator. The comparator can compare the voltage of any of the ADC input pins with the voltage of the internal reference (1.3V or 1.1V). After setting up the comparator and counter properly, the load of capacitor is started with connecting the positive pin with the R_H resistor (470kOhm) to VCC and immediately the counter is started. By counting the overflow Events of the 16bit counter and watching the counter event flag the total load time of the capacitor until reaching the internal reference voltage can be measured.

Reply to
AlexY

Użytkownik "Sebastian Biały" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:n7u1kf$sdf$ snipped-for-privacy@node2.news.atman.pl...

Co do 2% przy 5% rezystorach to pytanie zasadnicze: w produkcji seryjnej, czy w 1 sztuce? W 1 sztuce można dobrać opornik, lub mając kilka wzorcowych kondensatorów dobrać parametry w software.

A co do rezystorów 5% - dawno temu to faktycznie było 5%, ale obecnie chyba nie opłaca się mieć dwu linii produkcyjnych dla 1% i 5%, albo też mierzyć każdy i wrzucać do odpowiedniego worka. Przypuszczam, że taniej może być mieć jedną linię 1% i część oznaczać jako 5% (jak ktoś taki wyspecyfikuje to żeby mógł kupić). W projektach miałem wydzielone rezystory 1% tam, gdzie to było ważne, a inne

5%. Z tego tylko same kłopoty. Bo jak gdzieś mam 10k 1% a gdzieś 10k 5% to nie ma sensu aby z tego powodu zakładać na maszynę dwie rolki więc ktoś to musi zmienić (albo ja, albo ktoś przygotowujący obłożenie maszyny). Od kilku lat producent kontraktowy i tak wszystkie moje 5% zamienia na 1% (czy rezystor kosztuje 1gr, czy 1,01gr praktycznie żadna różnica). Zmniejszyli sobie dzięki temu magazyn, a ja się ostatnio nauczyłem używać tylko 1%.

Przypuszczam, że na drugie wejście komparatora nie jest podawana połowa zasilania tylko przełączane (R13) dwa napięcia symetrycznie względem połowy zasilania (korzystając z HiZ można by podać 3 napięcia, ale czy to by coś dało). Może kondensator jest ładowany i rozładowywany między tymi dwoma napięciami (przełączenie wg sygnału z komparatora) a wielkością mierzoną jest częstotliwość - co nie eliminuje tych 5% opornika, ale już w przeliczeniu f na C można wpisać jakiś współczynnik i dla 1 sztuki go dobrać. Opóźnienie reakcji komparatora (szczególnie przy małych C) wprowadzi nieliniowość do wzoru, ale eksperymentalnie można to pewnie jakoś uwzględnić w przeliczaniu. Zastanawia mnie R11 - czyżby dobrany tak, aby skompensować gorszy stan 1 względem stanu 0 na wyjściu MISO. Ale nawet jakby te stany nie były idealnie takie same, to chyba nie miało by to wpływu na pomiar f - może obecność tego R11 sugeruje, że pomiar jakoś inaczej. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

użytkownik Sebastian Biały napisał:

Zrób sobie porównanie do akumulatora i popatrz co ci wyjdzie. Przyjmij częstotliwość pracy aku rzędu 0,000001Hz To samo masz w kondensatorze. Szacowanie dokładności ma sens w określonych warunkach. Widziałeś kiedyś kondensator 3,3p 1%?

Masz part list a tam R11,R13 jest ilu %?.

Wątpię aby osiągnięto:) A jeśli już to podłączając znane wartości do układu, a układ do komputera i wprowadzając poprawki.

Jeśli nie ma R10 na płytce i w spisie elementów jest nota 1 to...?

C = TC / R

formatting link
Dla małych pojemności ładowanie przez 3M3 a dla większych przez

3k3?
Reply to
bronek.tallar

użytkownik Piotr Gałka napisał:

Laserkiem się świeci.

formatting link

Reply to
bronek.tallar

Miałem w ręce ten kit. Wszystkie rezystory 5%. Nie była to chińska podróbka.

Nie trywializuj. Istotne jest kilka drobnych rzeczy jak na przykład zachwalanie że startuje od pF i że osiągnięto sporą dokładnośc, a wszędzie dziadowskie podzespoły, że z jakiejś przyczyny coś podpięto pod MOSI i byc może jakoś sprytnie kompensują niedokładności.

Tak mnie to zaintrygowalo że sprobuje poskladać go na szybko na pajaka w celu obserwacji metody pomiaru.

Reply to
Sebastian Biały

użytkownik Sebastian Biały napisał:

pF nawet z jednym miejscem po przecinku.

Dlaczego wynik skacze o 3%

formatting link

Reply to
bronek.tallar

Am 23.01.2016 um 10:05 schrieb Piotr Gałka:

Za oporniki płacę w detalu 3EUR za 10k sztuk 1%. Czyli licząc po 6zł za euro 0.02 grosza za sztukę. O ile mnie skleroza nie myli, to nasz płytkarz bierze 0.1 centa za sztukę na płytce.

Waldek

Reply to
Waldemar

Użytkownik "Waldemar" snipped-for-privacy@zedat.fu-berlin.de> napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@mid.uni-berlin.de...

Nie mam pojęcia ile za opornik - chodziło tylko o to, że oszczędność na specyfikowaniu rezystorów 5% zamiast 1% jest pomijalna. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

Waldemar pisze:

[..]

Przewlekane? Gdzie?

Reply to
AlexY

Am 25.01.2016 um 15:22 schrieb AlexY:

A co to są przewlekane? ;-) Przewlekanych praktycznie nie używam, bo po co? Czasem, jak trzeba zrobić jakiś dzielnik do testów, albo co. Wtedy przepłacam i kupuję po cencie za sztukę, a nawet drożej.

Waldek

Reply to
Waldemar

Waldemar pisze:

Mi tam się lepiej prototypi na breadboardzie, w te dziurki elementy SMD nie bardzo pasują :) Niech jest i ten cent za sztukę, ponawiam pytanie: gdzie?

Reply to
AlexY

W dniu 22.01.2016 o 20:57, Sebastian Biały pisze:

Na 100% działa to na zasadzie pomiaru czasu ładowania/rozładowania kondensatora. Co do dokładności, to miałbym zastrzeżenia, ale tu mniej ważna jest dokładność, a bardziej stabilność. Bo można to skalibrować.

Reply to
Czarek Grądys

Użytkownik "Czarek Grądys" napisał w wiadomości grup dyskusyjnych:56a7467e$0$678$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl... W dniu 22.01.2016 o 20:57, Sebastian Biały pisze:

Taa, szczegolnie na tych wspolczesnych kondensatorach, co to nie wiadomo - kondensatory stale czy warikapy ...

J.

Reply to
J.F.

Am 25.01.2016 um 19:02 schrieb AlexY:

Chwilowo nie znalazłem, ale po 2centy są na już do kupienia np w Segor Electronic

formatting link

Ja prototypuję na płytkach uniwersalnych. ICki i tak są w większości przypadków SMD, więc breadbordy i tak się nie nadają. Albo potrzebny adapter.

Waldek

Reply to
Waldemar

Waldemar pisze: [..]

Dzięki, nie znam języka germańskiego oprawcy ale jakoś dam se rade :)

Każdemu wedle potrzeb, do tej pory nie miałem problemu dostać scalaka w wersji DIP celem wetknięcia go w breadborda, a jak bym miał bawić się w przejściówki to zrobiłbym płytkę prototypową.

Reply to
AlexY

W dniu 27.01.2016 o 10:08, J.F. pisze:

Budując miernik pojemności musisz sobie niestety zapewnić dostęp do jakiegoś kondensatora wzorcowego.

Reply to
Czarek Grądys

Am 27.01.2016 um 11:57 schrieb AlexY:

Z moich scalaków 90% jest tylko w wersji SMD.

Co do strony, to idziesz na

formatting link
i z prawej strony masz Artikelschnellsuche i poniżej okienko. Wpisujesz 10R-0204 i masz 10 omów w rozmiarze 0204 (taki maluch z nogami). Aha, one są w paczkach po 100 sztuk. Paczka kosztuje 1.93EUR + VAT

Waldek

Reply to
Waldemar

Na schemacie widze MISO podpiete do R12. Z wejscia raczej nic sensownego sie nie wycianie a zeby to uzyc jako wyjscie to trzeba sterowac SS, co w tym ukladzie jest problematyczne (sterowanie by szlo przez wyswitlacz). Wiec mysle ze uzycie konkretnych pinow to raczej z innych powodow (np. prowadzenia sciezek na plytce).

Co do dokladnosci, to nie widze szans na 2% dokladnosci na niskim zakresie jesli R11 faktycznie ma 5% rozrzutu. Ale jesli np. pomierzy sie wartosci krytycznych oporow i zapisze w pamieci procka to 2% nie powinno byc problemem -- program moze to latwo skompensowac. Przy R11=3.3M i Cx=0.1pF stala RC to 330ns, tzn. okolo 4 taktow zegara. A wiec powinno sie dostac rozdzielczosc na poziomie 0.025pF. Ten uklad z R13, R15 i R16 pozwala uzyskac trzy napiecia na drugim wejsciu komparatora. To powinno wystarczyc do skompensowania ofsetu i (moze) pradu wejsciowego komparatora. Jak do tego usredni sie wyniki wielu pomiarow to powtarzalosc pownna byc calkiem dobra.

Reply to
Waldek Hebisch

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.