Однопроводный интерфейс ®ICP

igrikx · 30.04.2013, 11:11

Доброго дня! Занимаюсь разработкой ICP датчика. Начитался умных книг, а в голове остались вопросы. Как я понимаю ICP датчик содержит чувствительный элемент, предусилитель заряда (должен содержать его или нет?), ну и сама схемотехника ICP (что бы по одному проводу сигнал и питание).
Схему прилагаю. На схеме первый каскад зарядовый усилитель, вторая ICP. Что скажете по работе схемы. И обязательно ли зарядовый усилитель ставить первым каскадом, либо его можно исключить?

Пасиба

niXto · 30.04.2013, 11:42

100 МОм - как-то многовато, если конечно не навесной монтаж в герметичном вакуумированном корпусе, иначе в реальных условиях будет плавать в зависимости от влажности до единиц МОм. 20 МОм тоже немало, да и полоса пропускания от 0,05 Гц - зачем??

igrikx · 30.04.2013, 11:52

Сообщение от niXto

100 МОм - как-то многовато, если конечно не навесной монтаж в герметичном вакуумированном корпусе, иначе в реальных условиях будет плавать в зависимости от влажности до единиц МОм. 20 МОм тоже немало, да и полоса пропускания от 0,05 Гц - зачем??

элементная база будет пересчитываться, пока меня интересует сама схема, нужен ли зарядовый усилитель. Сигнал будет сниматься с пьезодатчика (пьезопластинка).

niXto · 30.04.2013, 12:06

Какой сигнал - ультразвук, звуковые частоты, инфразвук, какой датчик точнее его характеристики в рабочем диапазоне частот, есть ли более высокочастотные помехи которые нужно отфильтровать... Но по-любому на входе нужен высокоимпедансный буфер с фильтром желательно полосовым, а полевик или операционник - дело вкуса

igrikx · 30.04.2013, 12:20

Сообщение от niXto

Какой сигнал - ультразвук, звуковые частоты, инфразвук, какой датчик точнее его характеристики в рабочем диапазоне частот, есть ли более высокочастотные помехи которые нужно отфильтровать... Но по-любому на входе нужен высокоимпедансный буфер с фильтром желательно полосовым, а полевик или операционник - дело вкуса

Частота от 1 Гц до 10кГц, пока использую простую пьезу (http://www.quartz1.com/price/model.p...FT-27T-2,8ASL1). (Нужно словить резонансную частоту конструкции).
Всё что после 10кГц можно обрезать. С операциоником пока не понимаю как по двум проводам подать питание и снять сигнал, для питания же два вывода, а ещё нужно снять сигнал.

Yurkin2007 · 30.04.2013, 13:16

Сообщение от igrikx

обязательно ли зарядовый усилитель ставить

Пьезоэффект - появление заряда на поверхности датчика при механических деформациях.
Так вот, если у Вас датчик кварцевый, то его собственная ёмкость мала и наведённый пьезо-заряд создаёт приличное напряжение на обкладках. Тогда достаточно каскада на полевом транзисторе для уменьшения выходного сопротивления дастчика.
Если датчик сделан из пьезокерамики, то его собственная ёмкость очень большая. В Вашем случае С = 130нФ. При этом сигнальный заряд размажется по этой ёмкости и полученное напряжение будет очень мало. Поэтому для керамики ставят усилители заряда. Типа, инвертирующий ОУ с малым входный током и небольшим конденсатором в обратной связи. Картинка из дэйташита для LTC6240. Напряжение на датчике в таком включении будет равно нулю, то есть весь накопленный заряд перетечёт в конденсатор обратной связи. И если взять этот кондюк в 100 раз меньше, чем ёмкость датчика, то и полезный сигнал увеличится в 100 раз. И каскад на полевике не нужен в этом случае.
Как сделать по двум проводам. В случае с ОУ выход усилителя нагружаете на резистор внутри Вашего датчика. Подаёте питание по двум проводам. В результате потребляемый ток будет сумма собственного потребления ОУ плюс ток от полезного сигнала на резисторе. Полезный сигнал затем выделяется RC цепочкой.

johanh · 30.04.2013, 14:05

Вместо резистора на проводе - ГСТ.

igrikx · 30.04.2013, 14:21

Yurkin2007, большое спасибо, попробую смоделировать в MicroCap и отпишу результат.

igrikx · 30.04.2013, 14:23

johanh, не понял мысли?

johanh · 30.04.2013, 14:26

ГСТ - генератор стабильного тока.
Резистор по схеме на линии 75 Ом.