Клуб DiyAudio

Начинающим и не только... => Спроси совет => Тема начата: blindman от 08 Августа 2013, 09:48:27

Название: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 09:48:27
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?
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 08 Августа 2013, 10:01:20
а Rx какого порядка?

и добавил...
во тока мысль:
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 10:18:22
сотни ом - единицы килоом

и добавил...
Не, тогда уж проще дополнительный ОУ воткнуть, или даже 2. чем транс городить
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 08 Августа 2013, 10:21:46
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...
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 10:24:09
Трансформатор не пойдет. Частота около 2 кГц. Да и не хочу возиться. Трансформатор не вариант
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 08 Августа 2013, 10:26:38
а можно полюбопытствовать - что за R, котрое боится постоянки?
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 10:30:03
Раствор солей в воде. Надо измерить электропроводность
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: TANk от 08 Августа 2013, 11:02:26
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
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 11:16:59
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.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Slava от 08 Августа 2013, 12:34:32
ESR
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 13:18:54
Слава, краткость, она, конечно, в родстве с талантом. Но все же, наверно, стоило бы пояснить чуть подробнее
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Slava от 08 Августа 2013, 13:32:55
Таланта нет и уже не будет. А если мерять измерителем ESR? Или использовать часть схемы стрелочного.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 13:46:50
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.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Nick от 08 Августа 2013, 15:16:59
Импульс нужен двухполярный симметричный. Сильно влияет температура и вязкость - без дополнительных датчиков никак.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 16:02:52
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
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Nick от 08 Августа 2013, 16:35:48
Может готовый проще, в качестве составляющей комплекса?
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 08 Августа 2013, 16:38:27
Да как-то не по-нашему готовый :) Задачка-то простейшая, сопротивление измерить
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: IronYorick от 08 Августа 2013, 20:59:03
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.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 09 Августа 2013, 04:56:45
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
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: IronYorick от 09 Августа 2013, 07:50:09
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.
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 09 Августа 2013, 08:05:00
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)
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 09 Августа 2013, 08:14:38
 :off: Андрей, а в чём нарисована такая симпатичная картинка?
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 09 Августа 2013, 08:19:02
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>
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 09 Августа 2013, 08:23:20
 :off: спасибо - буду курить
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Horri от 09 Августа 2013, 11:29:41
Я дико извиняюсь, но может проще измерять мостом?
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 09 Августа 2013, 12:04:23
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:
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: khvilon от 09 Августа 2013, 12:06:38
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 ;-[
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: Horri от 09 Августа 2013, 12:35:54
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
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: IronYorick от 09 Августа 2013, 19:53:02
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:
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: blindman от 09 Августа 2013, 20:46:58
Не, такого безобразия не надо
Название: Re: Помогите придумать схему измерения сопротивления
Отправлено: IronYorick от 10 Августа 2013, 14:59:25
Не, такого безобразия не надо
Кратко и вежливо ??? ;D