Salve a tutti, premetto che l'oggetto della discussione è un pò particolare. Ai fini di una ricerca, vorrei provare a costruire un simulatore di bipolo elettrico, cioè una "scatola nera" accessibile da due morsetti, che possa essere utilizzato per simulare un bipolo passivo (R,L,C). Ad esempio: se voglio simulare un'induttanza, per verificare l'equazione differenziale vL=L*di/dt, supponendo la tensione ai suoi capi imposta dall'esterno, modulo la corrente che entra nei morsetti utilizzando ad esempio un transistor pilotato da un micro. Ovviamente il micro legge mediante un suo ingresso analogico la tensione di ingresso in ogni momento e calcola la corrente basandosi sul valore precedente di tensione. Discorso analogo per gli altri componenti passivi.
Ovviamente con tutti i limiti di precisione e di tempo che tale soluzione avra', per non parlar della "presa di coscienza" della soluzione che esegue "la parte attiva" e dei suoi limiti, e di come sara' sicuramente peggiore del caso reale.
I miei dubbi sono:
Perche' lo vuoi fare?
Perche' non realizzi le tue Black-box con dei componenti reali?
Dipende dalla banda. Se sei a bassa frequenza, un DSP basta ed avanza un po' per tutto.
La realizzazione analogica =E8 un problema abbastanza classico della teoria dei circuiti, la sintesi dei bipoli a partire da un'immettenza che risponde a certi requisiti (per esempio, un bipolo passivo). Puoi anche divertirti a fare del calcolo analogico come si faceva 40 anni fa.
Faccio un esempio: un'induttanza pu=F2 essere sintetizzata utilizzando un convertitore d'impedenza ad operazionali (GIC: general impedance converter) e solo resistenze e condensatori. E' una tecnica che si usa in maniera molto sistematica nella sintesi dei filtri attivi e che d=E0 dei buoni risultati se gli operazionali sono in una banda in cui funzionano bene.
Ecco un esempio, se non ho confuso qualche dettaglio, cosa possibilissima data l'ora ed il fatto che i miei appunti sono in ufficio:
All'ingresso del circuito, l'impedenza Zin =E8 quella di un'induttanza di valore R1*R3*R5*C4/R2
[FIDOCAD] MC 60 30 1 1 580 MC 120 30 1 0 580 MC 75 20 0 0 080 FCJ TY 75 10 4 3 0 0 0 * R2 TY 85 30 4 3 0 0 0 * MC 100 20 0 0 080 FCJ TY 100 10 4 3 0 0 0 * R3 TY 110 30 4 3 0 0 0 * MC 45 20 0 0 080 FCJ TY 45 10 4 3 0 0 0 * R1 TY 55 30 4 3 0 0 0 * LI 70 30 90 30 0 LI 90 30 90 20 0 LI 90 30 110 30 0 LI 120 30 140 30 0 LI 60 30 40 30 0 LI 40 30 40 20 0 MC 130 20 0 0 170 FCJ TY 130 10 4 3 0 0 0 * C4 TY 140 30 4 3 0 0 0 * MC 170 35 1 0 080 FCJ TY 160 45 4 3 0 0 0 * R5 TY 165 45 4 3 0 0 0 * MC 170 55 0 0 045 LI 170 45 170 55 0 LI 170 35 170 20 0 LI 170 20 140 20 0 LI 140 30 145 30 0 LI 145 30 145 20 0 LI 115 55 100 55 0 LI 100 55 85 40 0 LI 85 40 65 20 0 LI 65 55 80 55 0 LI 80 55 115 20 0 LI 55 20 75 20 0 LI 85 20 100 20 0 LI 110 20 130 20 0 LI 45 20 20 20 0 SA 115 20 0 SA 145 20 0 SA 90 30 0 SA 90 20 0 SA 65 20 0 SA 40 20 0 MC 20 55 0 0 045 MC 15 35 0 0 074 LI 15 35 5 35 0 LI 5 35 5 70 0 TY 5 75 4 3 0 0 0 * Zin SA 20 20 0 SA 20 55 0
Se no spieghi che cosa vuoi fare, diventa difficile dire qualcosa di utile. I carichi attivi funzionano in quel modo, ma lavorano solo come resistenze eventualmente non lineari e sono fatti solo con circuiteria analogica.
Se vuoi fare una impedenza generica ti serve un amplificatore in grado di lavorre su 4 quadranti, e un sistema di controllo un po' piu` incasinato, fattibile, come ti e` stato detto, a dsp oppure in analogico.
Ho fatto qualocosa del genere per carichi trifase.
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Rispondo a tutti quelli che mi hanno chiesto a cosa serve. In realtà quello che vorrei provare a fare è realizzare per una ricerca un simulatore di polmone per la calibrazione dei ventilatori. Un tipico modello del polmone, analogo a quello elettrico, è il classico RC. Il flusso equivale alla corrente elettrica, la pressione alla tensione. Vorrei utilizzare un'elettrovalvola proporzionale che si opponga al flusso in entrata e comandata da un micro, in modo analogo all'esempio che ho illustrato per farmi capire. Mi rendo conto che la limitazione principale è il tempo di risposta, ma tenete presente che è una ricerca e che l'importante per me è che non sia stata già fatta da nessuno. Avere uno strumento del genere sarebbe utilissimo per la determinazione del modello matematico del polmone in particolari patologie come la fibrosi cistica, è questo il target di utilizzo.
Consigli? Incoraggiamenti? Devo lasciare perdere?
Grazie a tutti comunque per i consigli.
Fabio.
"Fabio" ha scritto nel messaggio news:4a705904$0$28503$ snipped-for-privacy@reader2.news.tin.it...
"Darw> La realizzazione analogica è un problema abbastanza classico della
Faccio un esempio: un'induttanza può essere sintetizzata utilizzando un convertitore d'impedenza ad operazionali (GIC: general impedance converter) e solo resistenze e condensatori. E' una tecnica che si usa in maniera molto sistematica nella sintesi dei filtri attivi e che dà dei buoni risultati se gli operazionali sono in una banda in cui funzionano bene.
Ecco un esempio, se non ho confuso qualche dettaglio, cosa possibilissima data l'ora ed il fatto che i miei appunti sono in ufficio:
All'ingresso del circuito, l'impedenza Zin è quella di un'induttanza di valore R1*R3*R5*C4/R2
[FIDOCAD] MC 60 30 1 1 580 MC 120 30 1 0 580 MC 75 20 0 0 080 FCJ TY 75 10 4 3 0 0 0 * R2 TY 85 30 4 3 0 0 0 * MC 100 20 0 0 080 FCJ TY 100 10 4 3 0 0 0 * R3 TY 110 30 4 3 0 0 0 * MC 45 20 0 0 080 FCJ TY 45 10 4 3 0 0 0 * R1 TY 55 30 4 3 0 0 0 * LI 70 30 90 30 0 LI 90 30 90 20 0 LI 90 30 110 30 0 LI 120 30 140 30 0 LI 60 30 40 30 0 LI 40 30 40 20 0 MC 130 20 0 0 170 FCJ TY 130 10 4 3 0 0 0 * C4 TY 140 30 4 3 0 0 0 * MC 170 35 1 0 080 FCJ TY 160 45 4 3 0 0 0 * R5 TY 165 45 4 3 0 0 0 * MC 170 55 0 0 045 LI 170 45 170 55 0 LI 170 35 170 20 0 LI 170 20 140 20 0 LI 140 30 145 30 0 LI 145 30 145 20 0 LI 115 55 100 55 0 LI 100 55 85 40 0 LI 85 40 65 20 0 LI 65 55 80 55 0 LI 80 55 115 20 0 LI 55 20 75 20 0 LI 85 20 100 20 0 LI 110 20 130 20 0 LI 45 20 20 20 0 SA 115 20 0 SA 145 20 0 SA 90 30 0 SA 90 20 0 SA 65 20 0 SA 40 20 0 MC 20 55 0 0 045 MC 15 35 0 0 074 LI 15 35 5 35 0 LI 5 35 5 70 0 TY 5 75 4 3 0 0 0 * Zin SA 20 20 0 SA 20 55 0
Consiglio importante: non far perdere tempo alle persone facendo domande che non c'entrano con quello che vuoi fare. Questo e` il tipico caso di un progetto che non hai la minima idea di come farlo, non sai cosa chiedere e fai le domande sbagliate. Inoltre, non avendo tu idea di come fare il simualotore di polmone, parti con una soluzione nella tua testa, che ti guardi bene dal dire in giro, trovi un problema che non sai risolvere e chiedi come risolverlo. In realta` e` la soluzione in toto a non essere corretta (sempre ammesso che abbia capito bene il problema).
Questa la mia risposta di un paio di anni fa a un problema simile. Continua a valere!
*************
"Situazione gia` vista (e` abbastanza comune su questo ng, quanto segue non e` solo per te): si ha un problema, ci si immagina una soluzione, che non si sa realizzare, e si chiede aiuto su come implementare la soluzione pensata.
Possibile che non venga in mente che se uno non sa realizzare la soluzione pensata, e` molto probabile che la soluzione sia sbagliata?
La cosa divertente e` che chi risponde spesso sa risolvere il problema posto, ma non ha una visione di quello che ci sta attorno."
**************
Per fortuna che non siamo ancora al livello di "potrei dirti i dettagli, ma poi sarei costretto a ucciderti" :)
Incoraggiamenti? Devo lasciare perdere?
Si puo` fare, ma non come pensi tu, anche perche' il modello RC per un polmone lascia un po' a desiderare, dato che si hanno delle variazioni termodinamiche dell'aria (sia adiabatiche che isoterme).
Essendo il simulatore un oggetto pneumatico, la cosa migliore e` costruire un polmone pneumatico. Con qualche approsimazione, si puo` fare usando un tubo strozzato che rappresenta la resistenze (e qui l'elettrovalvola puo` servire) seguita da un serbatoio che rappresenta la capacita`. Il volume del serbatoio deve essere variabile, per tenere conto dei diversi polmoni. La cosa migliore sarebbe un serbatoio riscaldato e con pistone mobile per cambiare la legge pressione/volume.
Si puo` fare anche senza serbatoio, ma ti serve un sistema che fornisca energia (dato che devi anche simulare la scarica del condensatore/svuotamento polomone).
Il tutto puo` essere fatto con due elettrovalvole, un paio di valvole unidirezionali e una sorgente di aria compressa.
Si deve distinguere la fase di insuflazione e quella di desuflazione. QUando il ventilatore soffia, e` facile usando un'elettrovalvola graduare la caduta di pressione in funzione della portata. Si possono creare leggi di riempimento piu` o meno complicate.
Poi` pero` c'e` lo svuotamento del polmone. Questo deve essere anche controllato regolando un flusso di aria compressa per mezzo di una seconda elettrovalvola, che riproduce l'andamento pressione portata quando il polmone si svuota.
Si puo` fare, e` un problema di quelli divertenti, richiede un po' di misure e di calcoli (in modo ad esempio di non svuotare 3 L di aria in piu` di quella che e` entrata). Poi meglio sapere qualcosa di controlli automatici per controllare le elettrovalvole. Se si vuole fare i fighi, l'aria "espirata" dovrebbe essere riscaldata e umidificata.
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Consiglio importante: non far perdere tempo alle persone facendo domande che non c'entrano con quello che vuoi fare. Questo e` il tipico caso di un progetto che non hai la minima idea di come farlo, non sai cosa chiedere e fai le domande sbagliate. Inoltre, non avendo tu idea di come fare il simulatore di polmone, parti con una soluzione nella tua testa, che ti guardi bene dal dire in giro, trovi un problema che non sai risolvere e chiedi come risolverlo. In realta` e` la soluzione in toto a non essere corretta (sempre ammesso che io abbia capito bene il problema).
Questa la mia risposta di un paio di anni fa a un problema simile. Continua a valere!
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"Situazione gia` vista (e` abbastanza comune su questo ng, quanto segue non e` solo per te): si ha un problema, ci si immagina una soluzione, che non si sa realizzare, e si chiede aiuto su come implementare la soluzione pensata.
Possibile che non venga in mente che se uno non sa realizzare la soluzione pensata, e` molto probabile che la soluzione sia sbagliata?
La cosa divertente e` che chi risponde spesso sa risolvere il problema posto, ma non ha una visione di quello che ci sta attorno."
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Per fortuna che non siamo ancora al livello di "potrei dirti i dettagli, ma poi sarei costretto a ucciderti" :)
Si puo` fare, ma non come pensi tu, anche perche' il modello RC per un polmone lascia un po' a desiderare, dato che si hanno delle variazioni termodinamiche dell'aria (sia adiabatiche che isoterme).
Essendo il simulatore un oggetto pneumatico, la cosa migliore e` costruire un polmone pneumatico. Con qualche approsimazione, si puo` fare usando un tubo strozzato che rappresenta la resistenze (e qui l'elettrovalvola puo` servire) seguita da un serbatoio che rappresenta la capacita`. Il volume del serbatoio deve essere variabile, per tenere conto dei diversi polmoni. La cosa migliore sarebbe un serbatoio riscaldato e con pistone mobile per cambiare la legge pressione/volume.
Si puo` fare anche senza serbatoio, ma ti serve un sistema che fornisca energia (dato che devi anche simulare la scarica del condensatore/svuotamento polomone).
Il tutto puo` essere fatto con due elettrovalvole, un paio di valvole unidirezionali e una sorgente di aria compressa.
Si deve distinguere la fase di insuflazione e quella di desuflazione. QUando il ventilatore soffia, e` facile usando un'elettrovalvola graduare la caduta di pressione in funzione della portata. Si possono creare leggi di riempimento piu` o meno complicate.
Poi` pero` c'e` lo svuotamento del polmone. Questo deve essere anche controllato regolando un flusso di aria compressa per mezzo di una seconda elettrovalvola, che riproduce l'andamento pressione portata quando il polmone si svuota.
Si puo` fare, e` un problema di quelli divertenti, richiede un po' di misure e di calcoli (in modo ad esempio di non svuotare 3 L di aria in piu` di quella che e` entrata). Poi meglio sapere qualcosa di controlli automatici per controllare le elettrovalvole. Se si vuole fare i fighi, l'aria "espirata" dovrebbe essere riscaldata e umidificata.
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Franco
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(L. Wittgenstein)
Veramente non era mia intenzione far perdere tempo facendo domande che non c'entrano niente, pensavo fosse più opportuno ragionare in un campo duale elettrico, visto che il gruppo è di elettronica e non di pneumatica. Non volevo nascondere nulla, altrimenti non avrei spiegato la mia idea. In ogni caso chiedo scusa e ti ringrazio per le tue considerazioni su cui sto riflettendo.
Fabio.
"Franco" ha scritto nel messaggio news:h4tmn1$uql$ snipped-for-privacy@nnrp-beta.newsland.it...
Mi fa venire in mente la storiella di quel tale che, di notte, cercava sotto a un lampione le chiavi di casa che aveva perso. Mentre le cercava, si erano aggiunte altre persone per aiutarle, ma le chiavi non si trovavano. Ad un tratto uno gli domanda "ma sei sicuro di averle perse qui?" e la risposta "no, le ho perse laggiu`, ma la` e` buio, qui almeno si vede qualcosa" :)
--
Franco
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(L. Wittgenstein)
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