LC метр в домашних условиях на PIC16F

[akegor]

что все они делятся на 2 группы

Ну, это еще не все. Емкость можно измерить, заряжая ее стабильным током и измеряя время заряда. Аналогично с индуктивностью. Другими словами, импульсный метод. Третьим будет.

[jump]

импульсный метод

в 80х работал на режимном заводе, в техбиблиотеке попалась книга, тираж ок. 1000-2000 экз., долго изучал (в ней теория, практические схемы, осциллограммы), точность до 0.1% на C/L/R, хотел даже спионэрить при увольнении, но побоялся... скопировать тоже не мог, ксероксов тогда не было потом предприятие сдохло, а с ним и библиотека, наверно и книга та ЁК.
схемы довольно сложные по тем временам для молодого специалиста - дефицитные типы ОУ и цифровая логика, точные резисторы. эт сейчас могу собрать подобное не напрягаясь, но первоисточника ама правда, в "аматерском радио", потом и в "радио" появились схемы приставок к тестерам по мотивам той книги, но точность у них была значительно хуже

[akegor]

jump, попадались мне отголоски этой темы в паутине. Про книгу не слышал, но мозгой пошевелить можно. Как-то уже, было, кинулся, но текучка срачных и сраченных дел заела так, что уже надо начинать все сначала.
А хочется сделать так, чтобы минимум подборов и подстроек (в идеале - несколько сопротивлений точно измерить), все на математику и автокалибровки.

[jump]

мозгой пошевелить можно

я без шевеления принципы запомнил, но! в книге были несколько схем разной сложности и более сложная давала большую точность в широких диапазонах величин. возможно, подняв старые записи, найду точное название книжуленции, иначе, как некая удешевленная альтернатива - вышеупомянутые журналы.
в принципе, для поиска "книжечки... книжоночки... книжулечки... (все вокруг жулики! (c))" можно попробовать привлечь Galbertа, но ему это надо - напрягаться?

[akegor]

jump, ждем-с результата.
Схемы, конечно, хорошо, но они на еще на ТОЙ базе и с ТЕМИ подходами. То, что сейчас можно сделать на контроллере, в те времена выливалось в огромную портянку, да еще и с ограничениями. Плюс - масса всяческих подстроек и подборок. (Кстати, ЛЮБИТЕЛИ и сейчас грешат теми же пережитками)
Но знать уже изобретенные подходы, безусловно, полезно.

но ему это надо - напрягаться?

Почему нет? Это в любом случае полезней, чем сраться с "запоребриком".

[Eddy71]

Тоже когда появились первые схемы на контроллерах (кажется от AADE) на PIC16F84, собрал и стал изучать работу схемы и причины "вранья". (генераторная схема на LM311)

Пришёл к выводу, что проблема в неучтённых паразитной ёмкости катушек и паразитной индуктивности калибровочного конденсатора. В остальном точность генераторного метода выходит очень хорошая.

[Akkord]

в 80х работал на режимном заводе, в техбиблиотеке попалась книга, тираж ок. 1000-2000 экз., долго изучал (в ней теория, практические схемы, осциллограммы), точность до 0.1% на C/L/R,

Разных книг было множество.... И специальных для разработчиков измерительной техники... и из раздела "Массовая библиотека радиолюбителя".

Точности? Да любые ... НЕОБХОДИМЫЕ!
0,1% ??? Ну а как же! Ведь образцовые средства измерения никто не отменял. Хотя сейчас нужно говорить только про эталоны и просто средства измерения.

Методов измерения множество...

А хочется сделать так, чтобы минимум подборов и подстроек (в идеале - несколько сопротивлений точно измерить), все на математику и автокалибровки.

Так не бывает!
Если это не самообман.....
И тогда будут споры кто чем измеряет, как и что.... и будут кивать на тот или иной прибор что он врет!
Вот одна цитата:

Из всего сказанного выше, следует, что при проведении измерений с помощью измерителя RLC необходимо учитывать следующее:

1.Выбор частоты измерения емкости и индуктивности должен быть осуществлен грамотно, с учетом величин этих элементов. Для достижения более низкой погрешности измерения, малые значения индуктивности (мкГн) и емкости (пФ) следует измерять на более высоких частотах, а большие значения индуктивности (Гн) и емкости (мФ) следует измерять на более низких частотах.
2.Так же корректно должна быть выбрана и схема замещения. При больших значениях индуктивности (Гн) и емкости (мФ) следует выбрать параллельную схему замещения. При малых значениях индуктивности (мкГн) и емкости (пФ) следует выбирать последовательную схему замещения.
Пренебрежение этими правилами значительно искажает достоверность измерения.

а вот еще одна цитата:

В заключение хочется дать несколько практических советов для пользователей измерителей RLC.

1.Перед приобретением измерителя RLC прежде всего определите круг Ваших задач, изучите технические данные и возможности того или иного измерителя и только после этого принимайте решение о его покупке с учетом.
2.При проведении измерений, четко представляйте физические явления, возникающие в процессе измерений. Мы неоднократно встречались с тем, что после покупки того или иного измерителя возмущенные покупатели снова обращаются к нам с претензией "не работает". Я, мол, свою любимую ёмкость подключаю к обыкновенному мультиметр - и все нормально! Но как только подключаю к вашему прибору дорогущему прибору - врет со страшной силой! Начинаем разбираться, обычно любимой ёмкостью оказывается электролитический конденсатор ёмкостью около 100 мкФ. Интересуемся, на какой частоте производилось измерение любимой емкости. Оказывается 100 кГц. Вежливо интересуемся, а представляет ли товарищ, что происходит с этой ёмкостью на частоте 100 кГц и каково ее реактивное сопротивление? Чаще всего в ответ только невнятное мычание, мол а какая разница- ведь должен работать! Господа, чудес не бывает! Правильно выбирайте частоту измерения! Читайте внимательно инструкцию по эксплуатации, там все разжевано, как для профессионалов, так и для новичков!
Аналогичные ситуации возникают и у опытных пользователей, когда казалось бы вполне грамотно подключают образцовый магазин (емкости или сопротивления) к измерителю RLC и опять получают гигантскую погрешность измерения, даже для сопротивления. В чем дело? Пытаются измерить1 МОм на частоте 10 кГц. Но сопротивления магазина калиброваны только до частоты 100 Гц! А на более высоких частотах сопротивление магазина приобретает индуктивный характер, это и приводит к различию в измеренном значении и указанном на образцовом средстве! Чуда опять нет! Учитывайте технические данные для подключаемых цепей!
Поступают жалобы, что вот "на стареньком, дедовском измерителе RLC получали один результат, а на вашем как-то все не так!". Предыдущее поколения измерителей RLC чаще всего использовали косвенные способы измерения емкости, индуктивности и сопротивления. Современные используют другие, более совершенные методы измерения с применением встроенной вычислительной техники, соответственно результат измерения получается боле достоверный. Новые типы измерителей RLC обеспечивают меньшую погрешность измерения, по сравнению со старыми моделями!

Ссылку на статью могу дать позже. Но наверное многие и так её знают.

От себя еще могу добавить. Для калибровки многие применяют различные магазины сопротивлений, емкости и индуктивности.
Так вот нужно внимательно смотреть для чего предназначен магазин, например сопротивлений и принцип измерения тестируемого прибора.
Некоторые магазины предназначены для работы ТОЛЬКО на постоянном токе... а приборы измерения сопротивления ( особенно милиомметры) могут работать на переменном токе от 128Гц до 1кГц....

[akegor]

Для калибровки многие применяют

Так не бывает!
Если это не самообман.....

Ну, скажем, точность кварцевого генератора проверять не стоит. Она достаточна.
Образцовый ток (его значение) можно проверить, измерив напряжение на точно измеренном сопротивлении. И т.д.
Вычисления измеряемых значений можно построить так, что будут компенсироваться неучтенные "гульки". Как пример - температура с AD22100. Выходное напряжение зависит от напряжения питания и температуры. Можно измерять питание и поправлять результат измерения. А можно в качестве опоры АЦП взять питание и "ошибка за питание" будет самоликвидорована.
Какой тут "самообман"?
Просто репу почесать и приложить. Ха, просто... Непросто. Но возможно. Возможность вычислений задачу упрощает (по сравнению с 70-ми годами, когда лепили на 155-й серии).

[Akkord]

Ну, скажем, точность кварцевого генератора проверять не стоит. Она достаточна.

А причем здесь точность кварцевого генератора???
Для LC измерителя я говорил лишь о том что нужно несколько частот для достоверных измерений.
Для достижения более низкой погрешности измерения, малые значения индуктивности (мкГн) и емкости (пФ) следует измерять на более высоких частотах, а большие значения индуктивности (Гн) и емкости (мФ) следует измерять на более низких частотах.
Поэтому есть приборы :
- только на одну частоту
- две частоты, например 120Гц и 1кГц
- несколько частот 100Гц , 120 Гц, 1кГц, 10 кГц, 100 кГц.
- на одну, но высокую 100МГц

И то, что они кварцованные... ничего не значит с точки зрения измерения параметров LC.... Просто упрощает жизнь и прибору и человеку который им пользуется....

Образцовый ток (его значение) можно проверить, измерив напряжение на точно измеренном сопротивлении. И т.д.

Все имеет конечную точность. Особенно в домашних условиях....
Даже в приведенном примере образцовый ток Вы знаете с - суммой погрешности измерения напряжения и измерения сопротивления...
Плюс температурные нестабильности формирования образцового тока...
Плюс зависимость образцового тока от напряжения питания...
А для четырех проводной схемы зависимость от переходных сопротивлений электродов....
Полностью все "скомпенсировать" математикой не получится.
Или это можно будет сделать только в отдельных конкретных точках.
Точках калибровки.... самокалибровки...
А для этого нужно будет встраивать в прибор еще и стабильные "элементы калибровки".

Можно измерять питание и поправлять результат измерения. А можно в качестве опоры АЦП взять питание и "ошибка за питание" будет самоликвидорована.

Можно!
Но также очень осторожно!
Измеряете питание и производите измерение RCL, после чего вводите поправку - в разное время! Пусть и очень маленькое....но разное.
И вам еще нужно доказать что эти процессы коррелированые!
Иначе что Вы устраняете???
Можно питание взять и в качестве опоры... Так делают во многих АЦП двойного интегрирования. И хорошо если измерения относительные...
а абсолютные? У Вас же "плывут" абсолютные значения питания....
Но даже если только относительные измерения АЦП. Ведь все питание Вы же не подадите в качестве опоры? Только часть - делитель... А соответственно все изменения "опорного" будут с коэффициентом....

К чему я это все?
Учет всех этих "неучтенных гулек" - есть серьезная разработка специализированного средства измерения.....
Чем больше "гулек" учтете - тем качественнее будет ваш прибор.
Это под силу в домашних условиях???

Вот в этом и есть самообман!

Пы.Сы.
И не надо приводить примеры 70-х годов...
Да техника ушла далеко вперед...
Но МЕТОДЫ измерения остались. Изменились только методы обработки первичных результатов измерения.

[akegor]

Учет всех этих "неучтенных гулек" - есть серьезная разработка специализированного средства измерения.....
Чем больше "гулек" учтете - тем качественнее будет ваш прибор.

А я не так говорю? ГОЛОВУ надо прикладывать, одних рук маловато...

Это под силу в домашних условиях???

Голову приложить - да, даже не только к подушке/подружке. А она (голова) - основной инструмент разработчика.

Все имеет конечную точность.

И что? Окончательная погрешность в 1...2% меня устроит.

И не надо приводить примеры 70-х годов...

Это было продолжением темы о книге от Джампа. А еще - подходы 70-х и сейчас есть в любительских конструкциях, в которых контроллер используется в качестве цифрового автомата на мелкой логике, а прошивка - священная корова, которую "Ни-ни!".

Но МЕТОДЫ измерения остались.

Ну... Не совсем. Тогда были теоретические, недоступные практически, и практические, многие из которых сегодня уже неактуальны из-за вытеснивших более современных. А кроме методов есть и многочисленный класс - методики реализации методов. Тут тоже есть где прогуляться.

Гы! И не надо красить все мрачным цветом. Все гораздо веселее!