Měření špičky signálu na způsob "sample and hold"

Zpráva

juxav001 · #1 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 08:24

Vážená skupino,

mohl by mi někdo prosím poradit se součástkou, která by dokázala na vstupu kontinuálně měřit napětí v rozsahu 0 až 5V, zaznamenat špičku (tj. nejvyšší dosaženou hodnotu) a tu podržet na výstupu tak dlouho, dokud ji nezresetuji?

Signál může mít rozsah 0 až 5V. Součástka by měla být schopná interně samplovat vstupní signál alespoň 1x za milisekundu a uložit nejvyšší hodnotu. Přes jiný vstup bych mikrokontrolérem prováděl reset zaznamenané hodnoty, respektive spustil nové měření.

V nejhorším případě by to šlo vytvořit zapojením kondenzátoru a tranzistoru (možná dvou, pro funkci reset). Toto zapojení mi ale není moc jasné, proto bych uvítal spíše nějaký IO obvod.

Děkuji.

#2 Příspěvek od **rnbw** » 27 lis 2017, 08:34

A nemozes rovno tym MCU merat?

juxav001 · #3 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 08:40

Mikrokontrolér je Arduino. Tak rychlé meření s ním nelze zaznamenávat.

Milan121 · #4 Příspěvek od **Milan121** » 27 lis 2017, 08:47

V Amaterském radiu kolem roku 1990 bylo toto meření i s konstrukcí publikováno.

juxav001 · #5 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 09:05

V roce 1990 jsem ještě nechodil ani do školy.

juxav001 · #6 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 09:45

Zpět k tématu. Nenapadá mě ani jaký název by takováto součástka měla mít. Nějaký napěťový komparátor? ... uvítám jakoukoliv tip.

Děkuji.

termit256 · #7 Příspěvek od **termit256** » 27 lis 2017, 10:17

Jsi si opravdu jisty ze ta atmega co je v arduinu nezvladne vzorkovat 1kHz? Pokud ne (nemam tu ted datasheety) tak bych pouzil nejaky externi AD prevodnik.

juxav001 · #8 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 10:31

Nemyslím si, že Arduino bude schopné vzorkovat signál 0 až 5V frekvencí 1kHz tak aby nebyla měřená hodnota zkreslená. Použitím externího AD převodníku se naopak obávám omezené rychlosti sériové sběrnice. Proto se mi jevil IO s poptávanou funkcí jako řešení.

procesor · #9 Příspěvek od **procesor** » 27 lis 2017, 10:58

Špičku zachytí toto, samozrejme vznikne skreslenie narastajúce s frekvenčnými vlastnosťami meraného signálu.
Edit2:
V starých časoch sa v Rožnove robil S/H obvod MAC198. Ten vzorkuje na povel. Kedy..., to by mohol vedieť iný obvod na báze komparátora uloženej hodnoty a aktuálnej.
Pri resete sa môže stať, že ti ujde to maximum.

termit256 · #10 Příspěvek od **termit256** » 27 lis 2017, 10:59

Jaky konkretne mcu mas v tom tvem arduinu? Pokud pouzijes prevodnik treba po i2c kde je frekvence sbernice minimalne 400kHz, musi to s prehledem stihat.

#11 Příspěvek od **MetalGod** » 27 lis 2017, 11:00

Kdyby sis laskavě vygůglil "Sample and hold", našel bys toho mraky. Jsou to zpravidla zapojení s OZ.

P. S.: Na takovou kravinu tahat Ardchujíno?!

#12 Příspěvek od **FHonza** » 27 lis 2017, 11:30

juxav001 píše:Mikrokontrolér je Arduino. Tak rychlé meření s ním nelze zaznamenávat.

A na to si přišel jak ? Např. ATmega16 s krystalem 16MHz má 15k vzorků za sekundu. A když ti bude stačit menší než 10ti bitové rozlišení, tak ještě víc.

juxav001 · #13 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 11:31

procesor: děkuji za odkaz. Zapojení s tranzistorem je přesně to co potřebuji. Změřím a resetuji. Maximální délka měření i s resetem bude 100ms a chyba vzniklá v tomto čase je pro mě nedůležitá.

termit256: jaký externí AD převodník dokáže vzorkovat s takovou frekvencí a komunikovat přes I2C?

MetalGod: to jsem samozřejmě zkoušel googlit, ale klasický princip "samle and hold" je trochu jiný než potřebuji. Arduino v tomto případě slouží jen jako komunikační můstek mezi zařízením a počítačem.

juxav001 · #14 Příspěvek od **juxav001** » 27 lis 2017, 11:39

FHonza píše:
juxav001 píše:Mikrokontrolér je Arduino. Tak rychlé meření s ním nelze zaznamenávat.

A na to si přišel jak ? Např. ATmega16 s krystalem 16MHz má 15k vzorků za sekundu. A když ti bude stačit menší než 10ti bitové rozlišení, tak ještě víc.

Když si vezmu plný rozsah 0 až 5 voltů a způsob jakým Arduino využívá AD převodník. Za jak dlouho bude AD převodník schopný provést nové měření na vstupu, tak aby nebyla hodnota zkreslená z předchozího měření?

#15 Příspěvek od **FHonza** » 27 lis 2017, 11:58

Když vezmu třeba tu ATmega16 (u té si to pamatuji z hlavy, u 328 to bude podobné):
První rozšířený převod trvá 25 hodinových cyklů převodníku, normální 13 cyklů. Takže při hodinovém kmitočtu 200kHz převodníku a volném běhu převodu je to těch cca 15k vzorků za sekundu. Pro každý zvlášť spouštěný převod s úplnou inicializací je to 8k vzorků.

Jinak externí A/D s I²C sběrnicí 1kHz vzorkování zvládají snad všechny. Namátkou ADS101x, nebo INA219 (tam lze měřit i proud)