Автор Тема: Помогите придумать схему измерения сопротивления  (Прочитано 26708 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Надо измерить сопротивление. Ток через сопротивление при измерении должен быть переменным, наличие постоянной составляющей недопустимо. Измерение надо проводить с помощью АЦП микроконтроллера. Хочется придумать схему, чтобы было не более 2 ОУ. Пока что набросал вот такую схему:

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Но не нравится, что не полностью будет использоваться диапазон АЦП. Что еще можно придумать?

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
а Rx какого порядка?

и добавил...
во тока мысль:
« Последнее редактирование: 08 Августа 2013, 10:18:09 от khvilon »

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
сотни ом - единицы килоом

и добавил...
Не, тогда уж проще дополнительный ОУ воткнуть, или даже 2. чем транс городить
« Последнее редактирование: 08 Августа 2013, 10:25:08 от blindman »

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
Не, тогда уж проще дополнительный ОУ воткнуть, или даже 2. чем транс городить
зато точно нет постоянки!
и что транс - феритовое колечко и сотня витков...

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Трансформатор не пойдет. Частота около 2 кГц. Да и не хочу возиться. Трансформатор не вариант

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
а можно полюбопытствовать - что за R, котрое боится постоянки?

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Раствор солей в воде. Надо измерить электропроводность

Оффлайн TANk

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 8155
  • Репутация: 76
  • Александр
  • Поблагодарили: +4615
А если кювета с водой между двух пластин в качестве диэлектрика в конденсаторе. И измерять потери в этом конденсаторе  ???
Тут точно уже не будет никакого тока через раствор ни переменного ни постоянного и контакта электродов с раствором не будет.


и добавил...
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2095.html
« Последнее редактирование: 08 Августа 2013, 11:06:00 от TANk »

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Александр, бесконтактные методы тоже не вариант. Сложнее и конструкция датчика, и электроника, и калибровка. А хочется максимально просто.

и добавил...
Вот так наверно проще всего будет.

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)

Выбором U2 и  R1/R2  вгоняем допустимый диапазон Rx  в диапазон АЦП.
« Последнее редактирование: 08 Августа 2013, 12:21:00 от blindman »

Оффлайн Slava

  • Читаю форум
  • *****
  • Сообщений: 2102
  • Репутация: 10
  • Мне пейсы строить и жить помогают
  • Поблагодарили: +183

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Слава, краткость, она, конечно, в родстве с талантом. Но все же, наверно, стоило бы пояснить чуть подробнее
« Последнее редактирование: 08 Августа 2013, 13:25:11 от blindman »

Оффлайн Slava

  • Читаю форум
  • *****
  • Сообщений: 2102
  • Репутация: 10
  • Мне пейсы строить и жить помогают
  • Поблагодарили: +183
Таланта нет и уже не будет. А если мерять измерителем ESR? Или использовать часть схемы стрелочного.

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
А, теперь понял. Тут уже предлагали бесконтактные методы. Измерение электропроводности - не самоцель. Это лишь часть комплекса, в котором данные различных датчиков должны собираться для анализа в программе микроконтроллера. Поэтому хочу все проще, чтоб не погрязнуть в схемотехнике, настройке, и изготовлении сложных датчиков. Я думаю, что измерение сопротивления между электродами - самый простой и точный метод в моем случае, достаточно калибровки по 2 точкам. Если бы нельзя было лезть в раствор с электродами, тогда бы задумался о бесконтактных способах.

Оффлайн Nick

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 441
  • Репутация: 2
  • Николай
  • Поблагодарили: +3
Импульс нужен двухполярный симметричный. Сильно влияет температура и вязкость - без дополнительных датчиков никак.

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Импульс нужен двухполярный симметричный
Это я понимаю. Приведенные схемы этому условию удовлетворяют.

Сильно влияет температура и вязкость - без дополнительных датчиков никак
Потому и говорю, что это комплекс. Вязкость в моем случае не надо, а температурная компенсация нужна

Оффлайн Nick

  • Наш человек
  • ****
  • Сообщений: 441
  • Репутация: 2
  • Николай
  • Поблагодарили: +3
Может готовый проще, в качестве составляющей комплекса?

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Да как-то не по-нашему готовый :) Задачка-то простейшая, сопротивление измерить

Оффлайн IronYorick

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 3997
  • Репутация: 41
  • Андрей
  • Поблагодарили: +3248
Вот так наверно проще всего будет.
Несколько соображений:
1. Включение измеряемого сопротивления в цепь обратной связи представляется не оптимальным, поскольку
- Схема будет чувствительна к наводкам и помехам.
- При отсутствии измеряемого раствора, отключении, обрыве датчика - максимум выходного напряжения. В зависимости от постоянной времени разрядной цепи С1, время установления (точнее, спада) выходного напряжения пикового детектора может быть существенным.
- Также вероятно самовозбуждение измерительного ОУ.
2. Стоит разорвать по постоянке измеритель и детектор (включить конденсатор) Точная балансировка измерительного ОУ особо ни к чему.
3. Стоит включить защитный диодик с выхода детектора анодом в землю.

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Схема будет чувствительна к наводкам и помехам
экранированный кабель?
При отсутствии измеряемого раствора, отключении, обрыве датчика - максимум выходного напряжения
От этого никуда не деться
время установления (точнее, спада) выходного напряжения пикового детектора может быть существенным
Принудительно разрядить конденсатор - не проблема
вероятно самовозбуждение измерительного ОУ
подскажите, как этого избежать?
разорвать по постоянке измеритель и детектор
Да, возможно
защитный диодик с выхода детектора анодом в землю
Два диода, стандартная  схема защиты входа

Оффлайн IronYorick

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 3997
  • Репутация: 41
  • Андрей
  • Поблагодарили: +3248
Тёзка, на мой ИМХ - сделать тупо и решительно: последовательно - генератор, кондер, датчик, прецизионный измерительный резик Ом на 100. С резистора через  кондер (посчитать его как ФВЧ на 1 кГц,дабы фон придушить) на примерно такое:
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Собсно, там одного опера хватит.
Датчик подключить витой парой в экране.

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
В той схеме, что я нарисовал, первый ОУ работает как источник тока. Без источника тока получается нелинейная зависимость выходного напряжения от сопротивления датчика.

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
« Последнее редактирование: 09 Августа 2013, 08:09:26 от blindman »

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
 :off: Андрей, а в чём нарисована такая симпатичная картинка?

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
GNUPlot :)
andrey@debian:/tmp$ gnuplot

G N U P L O T
Version 4.4 patchlevel 0
last modified March 2010
System: Linux 3.2.0-0.bpo.3-686-pae

Copyright (C) 1986-1993, 1998, 2004, 2007-2010
Thomas Williams, Colin Kelley and many others

gnuplot home:     http://www.gnuplot.info
faq, bugs, etc:   type "help seeking-assistance"
immediate help:   type "help"
plot window:      hit 'h'

Terminal type set to 'wxt'
gnuplot> plot [x=100:1000] 100/(x+100)
gnuplot>

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
 :off: спасибо - буду курить

Оффлайн Horri

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2694
  • Репутация: 18
  • Олег
  • Поблагодарили: +762
Я дико извиняюсь, но может проще измерять мостом?

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Может быть и проще. Я как понимаю мостовое измерение - покрутили ручку пока стрелка на ноль не встала, с ручки считали результат. А как это к АЦП прикрутить  :d_know:

Оффлайн khvilon

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 1698
  • Репутация: 16
  • женя, дер.кожухово, обращаться на ты
  • Поблагодарили: +146
Может быть и проще. Я как понимаю мостовое измерение - покрутили ручку пока стрелка на ноль не встала, с ручки считали результат. А как это к АЦП прикрутить  :d_know:
Это разве что DAC (электронный потенциометр) и детектор нуля ;-[

Оффлайн Horri

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 2694
  • Репутация: 18
  • Олег
  • Поблагодарили: +762
А как это к АЦП прикрутить
Если у вас АЦП промышленный то можно поискать кондуктометр-солемер, они бывают с выходным унифицированным сигналом. Я боюсь что даже если и получится самостоятельно сделать такой кондуктометр то его в любом случае нужно будет калибровать заводским. А про мост вы правы, только там осциллограф в качестве индикатора нуля, можете почитать про мост Кольрауша если интересно. Вот- http://acio.ru/read.php?id=103

Оффлайн IronYorick

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 3997
  • Репутация: 41
  • Андрей
  • Поблагодарили: +3248
В той схеме, что я нарисовал, первый ОУ работает как источник тока. Без источника тока получается нелинейная зависимость выходного напряжения от сопротивления датчика.
Да и фиг с ней -учесть в алгоритме микроконтроллера. Все равно там систематические погрешности убирать - скажем, от межэлектродной емкости датчика.
Зато аналоговая схемотехника проста до безобразия, как и заказывали :v:
« Последнее редактирование: 09 Августа 2013, 19:57:29 от IronYorick »

Оффлайн blindman

  • Старожил
  • *****
  • Сообщений: 798
  • Репутация: 13
  • Андрей
  • Поблагодарили: +18
Не, такого безобразия не надо

 

Похожие темы

  Тема / Автор Ответов Последний ответ
34 Ответов
27201 Просмотров
Последний ответ 09 Января 2013, 17:08:01
от ДДО
16 Ответов
13882 Просмотров
Последний ответ 08 Января 2013, 19:27:50
от igor1969
82 Ответов
54587 Просмотров
Последний ответ 20 Июня 2013, 14:46:18
от victor1956
26 Ответов
18856 Просмотров
Последний ответ 27 Октября 2013, 12:52:51
от lgedmitry
9 Ответов
5505 Просмотров
Последний ответ 01 Апреля 2019, 16:08:54
от quoter