| Автор | Сообщение |
|---|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
Здравствуйте!
Рисую печатную плату цифрового магнитометра на базе феррозонда.
Схемы пока еще нет, но кому интересна данная тема отвечу на вопросы.
Надеюсь доживем когда магнитометр заработает. Стараюсь получить чувствительность магнитного поля на уровне 0,1 нТл. Применил АЦП для оцифровки сигнала феррозонда с разрешением на уровне нанаВольт.
Принцип работы прост, на колебательный контур феррозонда подаются импульсы тока ударной накачки, а с сенсорной катушки феррозонда снимается сигнал и поступает на оцифровку.
На фото виден сигнал феррозонда. Сравнение величин сигнала, A и B, дает представление о направлении и силе внешнего магнитного поля.
Красным обозначен сигнал возбуждения феррозонда.[/img] |
|
|
Анатолий66
|
| Чем будешь калиброваться, наверняка есть буржуйская не дорогая микруха с датчиком холла окалиброванная и заточена под эти нужды. |
|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
| Мне не придется калиброваться, это будет прибор для регистрации изменений магнитного поля. Хотя для выяснения чувствительности я попытаюсь провести эксперимент проводника с током. Зная расстояние, длину проводника и силу тока можно расчитать силу действующего магнитного поля. |
|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
Сейчас моя схема регистрирует магнитное поле Земли с чувствительностью 100 единиц по моему показометру. То есть, если разворачивать прибор в горизонте на 180 градусов от положения север-юг, показания на показометре изменяются на 100 единиц.
Это конечно не предел, самое просто можно намотать сенсорную обмотку феррозонда не 100 витков, а 1000 витков, возможно и несколько тысяч витков, но сейчас я работаю над электронной схемой.
Первое что пришло в голову, это такая схема детектирующая малые индукции в катушке:
В катушке L1 наводится индукция переменного тока.
Один вывод катушки подключен к делителю напряжения питания (+5В) R1 R2 на котором присутствует постоянное напряжение (+2,5В). Другой вывод катушки подключен ко входам мультиплексора. Мультиплексор распределяет напряжение делителя на неинвертирующий и инвертирующий входы АЦП с чувствительностью +- 20 мВ. Пока в катушке не наводится индукция, мультиплексор распределяет напряжение делителя в равной степени на оба входа АЦП. Как только в катушке возникает индукция происходит смещение напряжения делителя на напряжение индукции катушки. Мультиплексор пропускает ток в положительном полупериоде индукции на неинвертирующий вход АЦП, а в отрицательном полупериоде индукции на инвертирующий вход АЦП, на входах возникает разница потенциалов что и регистрирует АЦП.
Мультиплексор управляется от микроконтроллера.
В чем утопичность данного метода? Какие недостатки такого подхода?
Можно конечно сделать схему на ОУ и усиливать напряжение индукции катушки, а потом детектировать и подавать на АЦП, но мне думается что при описанном подходе меньшая зависимость от температуры, так как используется меньшее число усиливающих компонентов. |
|
II3II
Передовик
Сообщения: 1028
|
ИМХО, делитель напряжения на 2-х резисторах в измерительной схеме- несерьёзно.
Диодный детектор вообще не нужен.
Непонятно откуда берутся заявленные 20 мВ. если в схеме нет усилителя с ОС ?
Каким образом микроконтроллер управляет мультиплексором? Должна быть жёсткая привязка к полезному сигналу (частота, фаза)
Непонятно, почему вы выбрали 4053, ведь по сути нужны ключи, они разработаны для этого и имеют более качественные характеристики.
В чем утопичность данного метода?
... в том что вы пытаетесь заменить синхронный детектор обычным конденсатором, сэкономив на паре ОУ. |
|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
Делитель эксперементальный, пока что с делителем проблем нет.
Индукция в катушке без диода не только заряжает конденсатор на большее напрежение, чем напряжение делителя(возрастание синусоиды), но так же и разряжает обратно к напряжению делителя (спад синусоиды). Пока незнаю как обойти это явление без диода. Длительность возрастания синусоиды в масштабе времени положительного полупериода приблизительно 1/8 полупериода.
20 мВ взяты из характеристик АЦП AD7730. Есть возможность переключать чувствительность, минимум +-10мВ максимум +-80мВ.
Микроконтроллер управляет мультиплексором синхронно с генератором напряжением возбуждения ЭДС в катушке.
В выбранной микросхеме HEF4053 как раз таки и содержутся ключи на полевых транзисторах с изолированным затвором.
Метод может быть и утопичный, но мне надо регистрировать амплитуду сигнала 0... 10мВ, переменного тока частотой 50 Гц, с длительностью одного импульса 2 мс, с разряшением минимум +-32000 единиц, то есть минимум 16бит АЦП, с погрешностью не более 2 единиц, то есть 1 разряда АЦП.
Если знаете, предложите свой метод?
Сейчас у меня получилось измерять с погрешностью примерно 10...20 единиц, на 4 разряда АЦП. |
|
|
