LCR metre projesi icin fikir cimlastigi

Sinusel sinyalle calismanin amplifikasyon acisindan kolayliklari var. Yoksa dikdortgen dalgayla ucgen dalgayla da calissak ESR her durumda olculebiliyor.
 
LCR metre ile ölçerken bir ölçüm frekansı var. Mesela 1 kHz de ESR ölçüyoruz. Eğer ölçüm voltajı sinüsoidal ise, bunun anlamı net bir şekilde belli. Ama sen üçgen dalga ile ölçüyorsan ve 1 kHz lik üçgen dalga uyguluyorsan kondansatöre, yaptığın ölçüm artık net olmaktan çıkmıyor mu? 1 kHz ve harmonikleri ile ölçüm yapmış oluyorsun. Kare dalga uygularsan, harmoniklerin genliği ve frekansı gene değişiyor.
 
ESR olcumu yapilabiliyor ama su frekansda sudur demek zorlasiyor.
Gerci harmonik genlikler ana bilesene kiyasla dusuk ama bahsettigin sorun var.

LCR metren var sanirim. Bazi olcumler yapsan yayinlasan bayagi bir fikir edinebiliriz.

Mesela cihazin urettigi sinusel sinyalin dalga sekli. (Problar bosta iken ve problara 100nF bagli iken)

100nF olcumu ve ESR degerinin olcumu.
100nF olcumu yaparken C ye seri baglanan 1 ohm direnc varken C ve ESR degeri
100nF olcumu esnasinda C'ye paralel baglanan 1K direnc varken C ve ESR degeri
Birde C olsumu yaparken hic C baglamayip sadece 1K direnc baglandiginde C ve ESR olcumu.

Gibi.
 
Son düzenleme:
Sinusel gerilim kullanarak voltaj, akim ve aci hesaplamalarinda jw domeninde hesap yapmak cok kolay. Neticede bu hesaplamalarin benzerinin bir sekilde MCUda kodla yapilmasi gerekiyor. Sinusel gerilim kullanilmaz baska bir formda voltaj kullanilirsa ve ayni teknikle olcum yapilirsa hesaplamalar son derece karmasiklasiyor.

Ote yandan yuksek akim degerleri ile olcum yapmanin batarya ile calisan cihazlar acisindan dezavantaji var.
 
Son düzenleme:
STM32'lerde üçgen dalga oluşturulup sinüse çevrilebilir.

Analog Discovery'de 2 skop ve bir sinyal jeneratörü ile ölçüm LCR ölçümü yapıyor. Grafiğini çiziyor vs.

10ohm, 100ohm, 1k, 100k gibi dirençlerle ölçümleri kendiniz yapabiliyor veya bunu kit olarakta (Düşük toleranslı dirençlere sahip) alıp cihaza takabiliyorsunuz.

Geliştirme için referans alınabilir.

Digilent%20410-378%20Analog%20Discovery%20Impedance%20Analyzer%20BlockDiag.png
 

Ekler

  • AD_menu.png
    AD_menu.png
    99.4 KB · Görüntüleme: 65
Eğer AC olarak çalışılacaksa üçgenle işin olmaz zaten. Doğrudan kare dalga üretip harmonikleri filtrelemek yeterli. İyi performans için MCU düşük ppm olan bir kristal ile çalıştırılabilir.

Aslında Dave'in videosunda anlatılan metodun formüllerini çıkarıp anlamaya çalışalım önce.
 
O formuller klasik jw hesaplamalari. Yani en temel AC analiz hesaplamalari.
 
O formuller klasik jw hesaplamalari. Yani en temel AC analiz hesaplamalari.
Eğer masaüstü(emin değilim hemen sonrasında masaustu lcr metre teardownı izledim) düzgün bir aletiniz var ise olçümleri bu şekilde yapıyor dedi bundan anladığım bu şekilde olçüm yapmanın daha zor olduğu daha fazla işlem gücü veya dağa fazla analog kaynak - referans felan gerektireceği
Tabi benim hayaller enig pcb ye harici dac +adc +fpga +arm +lcd +tonla analogla ile masaüstü bir cihaz ama biliyorum ki o cihaz bitmez :katil2:

En azından direct digital synthesis için cpld veya ucuz çin işi fpga kullanılabilir macera aramak istiyorsak. Eev blogda 1.5 dolarlık fpga den bahsedildiğini gördüm (gerçi üzerine düşününce sinyal üretme işi dma ile bir lookup table da saklanan verileri adc ye göndererek çekirdeği meşgul etmeden de yapılabilir )

Şu videolardan gördüğüm el tipi cihazlarda çok da bir şey yok




 
O formuller klasik jw hesaplamalari. Yani en temel AC analiz hesaplamalari.

Gene de o hesabın yapılışını göstermek yararlı olur birilerine. Ama 0 ve 90° noktalarında ölçüm tercihi nereden çıktı onu anlamadım. Neden iki noktada ölçüm? Seçilen açıların bir özelliği var mı, yoksa iki farklı noktada ölçüm mü esas?
 
Gene de o hesabın yapılışını göstermek yararlı olur birilerine. Ama 0 ve 90° noktalarında ölçüm tercihi nereden çıktı onu anlamadım. Neden iki noktada ölçüm? Seçilen açıların bir özelliği var mı, yoksa iki farklı noktada ölçüm mü esas?

Devreden gecen akimi yazalim.

[math]i=I_m*sin(wt+\phi)[/math]
burada [math]{\phi}[/math]
akim ile gerilim arasindaki faz farki oluyor

wt=0 iken (0 derece) yani voltaj sifirdan gecerken

[math]i=I_m*sin(0+\phi)=I_m*sin(\phi)[/math]
degerini okumus oluyoruz. Yani imajiner bileseni.

wt=pi/2 iken (90 derece) voltaj tepe yaptiginda

[math]i=I_m*sin(\frac{\pi}{2}+\phi)=I_m*cos(\phi)[/math]
degerini okumus oluyoruz yani akimin reel bilesenini.

1703805481367.png


Im i kolayca ogrenebiliriz. cos teta yi kolayca hesapladik.
sin teta yi da kolayca hesapladik.

tan teta yi da kolayca hesapladik.

Isin ozeti. Faz farki bulmak icin sifir gecisleri falan ugrasmak gerekmiyor.

Faz farkinin cos degerini sin degerini hesaplamak gerekmiyor.

Tan teta vs ESR Q gibi degerler acisindan zaten elimizde hazir olmus oluyor.
 
Son düzenleme:
1703881289017.png


Minumum malzeme icin boyle bir yapi dusundum. Yetenekli opamplar gerekiyor sadece. Sigara paketi kadar bir kutuya sigacaktir.

Fakat bu sekilde yapilacak cihaz icin simdiden su kadar dogruluktadir demek icin cok kafa patlatmak lazim.
 

Ekler

  • 1703880478029.png
    1703880478029.png
    34.5 KB · Görüntüleme: 65
Son düzenleme:
Sinüs sinyali bir DAC ile üretmek daha mantıklı olur bence. PWM ile düşük distorsiyonlu sinüs elde etmek kolay değil.

Gene sinüsün temizliği açısından, düşük ppm bir osilatör ile çalışılması diye düşünüyorum. Dijiltal taraftaki jitter çünkü sinüsün spektrumuna yansıyor ve filtre ile de uzaklaştırılamıyor.
 
1) MCU 4 kanal uzerinden pwm sinyaller uretiyor. Bu sinyaller R DAC ile ile birlestirilip kaba bir sinus sinyal elde ediliyor.

2) Frekansi secilebilir bir low pass ile sinus temizleniyor.

3) AGC olarak soyledigim blok biraz karmasik. Sinyal genligi su degerde olsun seklinde MCU tarafindan belirleneyor.
Power amp cikisindaki sinyalin genligi sabit kalacak sekilde kazanc kontroluna sahip. Ayni zamanda akim sens direncindeki gerilim
dusumunu de dikkaet alarak olculecek Z empedansina uygulanacak gerilimi hep sabit tutuyor.
4) Akim sens direnci uzerindeki sinyal kazanci ayarlanabilir bir amplifikator ile yukseltiliyor ve MCU icindeki ADC ile olculuyor.

5) ADC ayni zamanda cikistaki voltaji da olcuyor.

Gerisi de yazilim.

MCU sadece ADC olcumu yapiyor. PWM uretimi tamamen donanimsal. PWM update vs isleri yok. USB yazilimi var sadece.

Geri kalan hesap kitap islerini PC yada cep telefonu yapiyor.
 
Son düzenleme:
Sinüs sinyali bir DAC ile üretmek daha mantıklı olur bence. PWM ile düşük distorsiyonlu sinüs elde etmek kolay değil.

Gene sinüsün temizliği açısından, düşük ppm bir osilatör ile çalışılması diye düşünüyorum. Dijiltal taraftaki jitter çünkü sinüsün spektrumuna yansıyor ve filtre ile de uzaklaştırılamıyor.

Yuksek frekansli sinusel sinyaller icin fazla caba gerekiyor.
Low pass filitrelerle kare dalga kolayca sinusel sinyallere cevrilebiliyor.
Fakat tabiki DAC yolu acik. Fikir cimlastigi yapiyoruz su anda.


Fakat su anda sistem geneline bakarak bu sistem su dogrulukta olcum yapar diyemem.

50Hz, 400Hz, 1Khz, 10Khz, 20Khz, 40Khz, 80Khz, 100Khz test frekanslari yeter gibi.
 
Şimdi, 0° ve 90° deki voltajları biliyoruz, çünkü biz üretiyoruz. Peki 0° ve 90° deki akımları nasıl ölçeceğiz? Akım ölçen ADC sürekli olarak ölçüm yapıp kaydedecek herhalde. Bu durumda voltaj ile bu ölçülen akım arasındaki kaymayı belirleyerek mi sonuca gidilecek. Mesela voltaj 90° de iken, o ana denk gelen akım buffer'in 10 ölçüm gerisindeki değer mi diyeceğiz mesela?
 

Çevrimiçi personel

Forum istatistikleri

Konular
6,951
Mesajlar
118,753
Üyeler
2,824
Son üye
selocan32

Son kaynaklar

Son profil mesajları

hakan8470 wrote on Dede's profile.
1717172721760.png
Dedecim bu gul mu karanfil mi? Gerci ne farkeder onu da anlamam. Gerci bunun anlamini da bilmem :gulus2:
Lyewor_ wrote on hakan8470's profile.
Takip edilmeye başlanmışım :D ❤️
Merhaba elektronik tutsakları...
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar. Elektrik laboratuvarınız varsa bunun hakkında bir konunuz var mı acaba? Sizin laboratuvarınızı merak ettim de :)
Lyewor_ wrote on taydin's profile.
Merhabalar forumda yeniyim! Bir sorum olacaktı lcr meterler hakkında. Hem bobini ölçen hemde bobin direnci ölçen bir lcr meter var mı acaba?
Back
Top