Jak mierzyć rezystancję



Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl z bramką pl.misc.elektronika!

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Jak mierzyć rezystancję
Date: Fri, 24 Apr 1998 11:31:05 +0200


Czesc, chwala i pytanie :-)

Jak najprosciej i w miare dokladnie mierzyc rezystancje
rzedu kilku kiloomow ?

Chodzi mi o przetwornik ADC, wolny, dokładny,
przeznaczony specjalnie do pomiaru rezystancji,
tzn. z referencyjnymi źródłami prądowymi, lub czymś
w tym stylu (może jakieś wbudowane mostki ?),
byle było jak najmniej elementów zewnętrznych.
Rezystancja zmienia się w zakresie 10 - 20 kiloomów
(termistor NTC).

A moze sa scalaki przeznaczone specjalnie do
wspolpracy z termistorami ?

Najlepiej cos, co wspolpracuje z jednej strony
z termistorem NTC, a z drugiej z typowym mikrokontrolerem,
i na dodatek da sie kupic w Polsce (ach, te marzenia ...)

A moze ktos ma pomysl, jak wykorzystac AT89C51
do pomiaru rezystancji bezposrednio (ma dwa wejscia
analogowe, podobno dokładne) ?

Z gory dziekuje za wszelkie informacje - potrzebuje ich
bardzo bardzo bardzo.

Olgierd Cybulski

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: 24 Apr 1998 12:25:11 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Chodzi mi o przetwornik ADC, wolny, dokładny,
przeznaczony specjalnie do pomiaru rezystancji,
tzn. z referencyjnymi źródłami prądowymi, lub czymś
w tym stylu (może jakieś wbudowane mostki ?),
byle było jak najmniej elementów zewnętrznych.
Rezystancja zmienia się w zakresie 10 - 20 kiloomów
(termistor NTC).

Polecam ICL7106, albo 7109 jesli to do procesora.

A moze ktos ma pomysl, jak wykorzystac AT89C51
do pomiaru rezystancji bezposrednio (ma dwa wejscia
analogowe, podobno dokładne) ?

Najpierw najprosciej - uklad RC, mierzyc czas ladowania i rozladowania.
+przekaznik, zeby dorzucic rezystor odniesienia :-)

Jest tez sporo konwerterow U->f.

J.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: agalant_at_nospam_polbox.com (Andrzej Galant)
Subject: Re: Jak mierzyć rezystancję
Date: Fri, 24 Apr 1998 13:57:25 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Czesc, chwala i pytanie :-)

Jak najprosciej i w miare dokladnie mierzyc rezystancje
rzedu kilku kiloomow ?

Chodzi mi o przetwornik ADC, wolny, dokładny,

Jak dokladny? Od tego bardzo duzo zalezy. Moze wystarczy zastosowac
zwyly 555 (zakres zmiennosci rezystancji NTC jest niewielki) w
ukladzie multiwibratora i procesorem mierzyc czestotliwosc? A moze sie
okazac, ze 12 bitow ICL7109 to za malo.

przeznaczony specjalnie do pomiaru rezystancji,
tzn. z referencyjnymi źródłami prądowymi, lub czymś
w tym stylu (może jakieś wbudowane mostki ?),
byle było jak najmniej elementów zewnętrznych.
Rezystancja zmienia się w zakresie 10 - 20 kiloomów
(termistor NTC).

A moze sa scalaki przeznaczone specjalnie do
wspolpracy z termistorami ?

Najlepiej cos, co wspolpracuje z jednej strony
z termistorem NTC, a z drugiej z typowym mikrokontrolerem,
i na dodatek da sie kupic w Polsce (ach, te marzenia ...)

A moze ktos ma pomysl, jak wykorzystac AT89C51
do pomiaru rezystancji bezposrednio (ma dwa wejscia
analogowe, podobno dokładne) ?

Pomylka - AT89C51/2 nie posiadaja zadnych wejsc analogowych.
Mniejsze procesorki AT89C2051 posiadaja dwa wejscia, do ktorych
dolaczony jest wewnetrzny komparator. Tyko komparator! Na dodatek
niezbyt dokladny (offset 20mV).

Z gory dziekuje za wszelkie informacje - potrzebuje ich
bardzo bardzo bardzo.

Olgierd Cybulski

Andrzej Galant

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: 24 Apr 1998 16:11:13 GMT


Andrzej Galant <agalant_at_nospam_polbox.com> wrote:
Pomylka - AT89C51/2 nie posiadaja zadnych wejsc analogowych.
Mniejsze procesorki AT89C2051 posiadaja dwa wejscia, do ktorych
dolaczony jest wewnetrzny komparator. Tyko komparator!

No to trzeba dodac inwencji :-)
jedno wejscie pomiarowe, a na drugie doczepiamy drabinke rezystorow :-)

Na dodatek niezbyt dokladny (offset 20mV).

A jak ze staloscia tego offsetu ?

J.


Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: agalant_at_nospam_polbox.com (Andrzej Galant)
Subject: Re: Jak mierzyć rezystancję
Date: Sat, 25 Apr 1998 09:00:00 GMT


"Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl> wrote:

Pomylka - AT89C51/2 nie posiadaja zadnych wejsc analogowych.
Mniejsze procesorki AT89C2051 posiadaja dwa wejscia, do ktorych
dolaczony jest wewnetrzny komparator. Tyko komparator!

No to trzeba dodac inwencji :-)
jedno wejscie pomiarowe, a na drugie doczepiamy drabinke rezystorow :-)

Trzeba? Rzeklbym, ze mozna ale w tym wypadku raczej nie warto. W
przypadku zastosowania drabinki nalezaloby uzyc dodatkowego
multipleksera analogowego lub innych kluczy przelaczajacych. Uklad
niepotrzebnie sie komplikuje, a efekt i tak nie musi byc zadowalajacy.

Autorowi pytania zalezy na mozliwie najprostszym i dokladnym
rozwiazaniu.
Twoja pierwsza propozycja byla sluszna. Jezeli dokladnosc pomiaru
rezystancji okreslona na podstawie stalej czasowej bedzie
wystarczajaca, to problem rozwiazany.

Na pytanie o wejscia analogowe Atmela udzielilem odpowiedzi tylko w
celu zasygnalizowania, ze nie jest to kompletny przetwornik A/C i jego
przydatnosc w tej sytuacji jest watpliwa.

Na dodatek niezbyt dokladny (offset 20mV).

A jak ze staloscia tego offsetu ?

W danych katalogowych nie podano informacji na temat stabilnosci
termicznej tego parametru. Sadze jednak ze jego dryft jest niewielki i
moznaby w programie przyjac stala (zalezna od offsetu danego
egzemplarza) wartosc korygujaca.

Komparator zawarty w strukturze scalaka bardziej niz do typowych
pomiarow analogowych, nadaje sie np. do kontroli zaniku napiecia
zasilajacego (Atmele niestety nie posiadaja watchdoga i ukladu
kontroli VCC).

Andrzej

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Jak mierzyć rezystancję
Date: Mon, 27 Apr 1998 17:43:55 +0200


Andrzej Galant wrote:

Pomylka - AT89C51/2 nie posiadaja zadnych wejsc analogowych.
Mniejsze procesorki AT89C2051 posiadaja dwa wejscia, do ktorych
dolaczony jest wewnetrzny komparator. Tyko komparator! Na dodatek
niezbyt dokladny (offset 20mV).

Tak, przepraszam, oczywiście wiem, tylko pomyliły mi się numerki.
Miałem na myśli AT89C1051.
Myślałem właśnie o rozwiązaniu, które zaproponował Jarek,
tzn. pomiar czasów relaksacji RC. Tyle, ze ten przekaznik
jakos mi sie nie usmiecha. Moze daloby sie wykorzystac
wyjscia z otwartym drenem zamiast klucza analogowego ?
Tyle, ze AT89C1051 nie ma wyjsc z otwartym drenem,
z wyjatkiem wejsz komparatora analogowego (sa zarazem wyjsciami).
Dzieki za pomoc, skonczylo sie na tym, ze kupilem kilka AD7870,
wprawdzie drogie, i samplingowe (12 bit, 100 kHz),
ale innych nie bylo akurat w sklepie :-).
Dzieki za pomoc !

Olgierd Cybulski

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: 28 Apr 1998 12:46:57 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Myślałem właśnie o rozwiązaniu, które zaproponował Jarek,
tzn. pomiar czasów relaksacji RC. Tyle, ze ten przekaznik
jakos mi sie nie usmiecha. Moze daloby sie wykorzystac
wyjscia z otwartym drenem zamiast klucza analogowego ?

Jeden tranzystorek i juz masz OC. Mozesz tez dac jakis klasyczny
multiplekser analogowy [4066, 4051, cos maxia czy AD].
Uprzedzam tylko ze one maja rezystancje otwarcia dosc spora,
wiec moga zaklucac przebieg.
Ewentualnie dasz dwa takie uklady, dwa identyczne kondensatory,
i bedziesz mial dane odniesienia.

I jeszcze pytanie po co Ci to. Pomiar temperatury?
Zastanawiales sie nad ta kosteczka Dallasa?

J.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Jak mierzyć rezystancję
Date: Tue, 28 Apr 1998 15:47:37 +0200


Jaroslaw Lis wrote:

Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Myślałem właśnie o rozwiązaniu, które zaproponował Jarek,
tzn. pomiar czasów relaksacji RC. Tyle, ze ten przekaznik
jakos mi sie nie usmiecha. Moze daloby sie wykorzystac
wyjscia z otwartym drenem zamiast klucza analogowego ?

Jeden tranzystorek i juz masz OC. Mozesz tez dac jakis klasyczny
multiplekser analogowy [4066, 4051, cos maxia czy AD].
Uprzedzam tylko ze one maja rezystancje otwarcia dosc spora,
wiec moga zaklucac przebieg.
Ewentualnie dasz dwa takie uklady, dwa identyczne kondensatory,
i bedziesz mial dane odniesienia.

I jeszcze pytanie po co Ci to. Pomiar temperatury?
Zastanawiales sie nad ta kosteczka Dallasa?

J.

Owszem, pomiar temperatury.
Ale nie byle jaki.
Rozdzielczość (uwaga) 0.0001 K,
czyli jedna dziesieciotysieczna Kelwina.
Zadna kosteczka nic tu nie da (chyba).
Termistor oczywiscie nie nadaje sie do bezwzglednie
dokladnych pomiarow temperatury, ale mi chodzi
o dokladne pomiary wzglednych roznic temperatur,
i to jeszcze w malym otworku w metalowym precie.
Jak juz pisalem zdecydowalem sie w koncu
na porzadny przetwornik z Analog Devices.
To znaczy nie tak calkien porzadny, bo samplingowy,
czyli do innych zastosowan, lecz jego 12 bitow powinno
wystarczyc przy odpowiednim doborze dzielnikow.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: agalant_at_nospam_polbox.com (Andrzej Galant)
Subject: =?ISO-8859-2?Q?Re:_Jak_mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: Wed, 29 Apr 1998 10:12:42 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Owszem, pomiar temperatury. Ale nie byle jaki.
Rozdzielczość (uwaga) 0.0001 K, czyli jedna dziesieciotysieczna Kelwina.

Problem zdecydowanie się skomplikował. Czy tak ambitne zadanie można w
ogóle zrealizować "metodą chałupniczą"?

Termistor oczywiscie nie nadaje sie do bezwzglednie
dokladnych pomiarow temperatury, ale mi chodzi
o dokladne pomiary wzglednych roznic temperatur,
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ???
i to jeszcze w malym otworku w metalowym precie.

1) Albo Kolega wyraził się niezbyt precyzyjnie, albo ja jestem
"oporny".
Termistor nadaje się jedynie do "względnie dokładnych" pomiarów
bezwzględnej wartości temperatury. Do pomiarów względnych
(różnicowych) należałoby użyć dwóch czujników temperatury.

Czy chodzi o wykrycie minimalnych zmian temperatury w okolicach
wspomnianego otworka, czy też o określenie różnicy temperatur po obu
stronach otoworu (gradientu temp.)?

2) Wymaganej rozdzielczości pomiarów nie uda się uzyskać przy użyciu
termistora. O ile zmieni się rezystancja kilkunastokiloomowego
termistora przy zmianie temperatury o 0.0001 K?
Względna zmiana rezystancji jest tak niewielka, że może być problem z
jej wykryciem.

Jak juz pisalem zdecydowalem sie w koncu
na porzadny przetwornik z Analog Devices.
To znaczy nie tak calkien porzadny, bo samplingowy,
czyli do innych zastosowan, lecz jego 12 bitow powinno
wystarczyc przy odpowiednim doborze dzielnikow.

Tak na marginesie - porządne prztworniki Analoga do niezbyt szybkich
pomiarów to np. AD7703, czy "kombajn" AD7714 :-)

Wspomniane 12 bitów może być niewystarczające. Taką rozdzielczość
pomiaru można uzyskać jedynie dla bardzo wąskiego zakresu zmian
temperatur (dT < 0.4 K). Chyba nie o to chodzi ?

Tak czy inaczej układ pomiarowy będzie pracował przy bardzo małych
wartościach sygnałów. Pojawi się problem kompensacji termicznych zmian
parametrów samego "miernika" i filtrowania szumów całego toru
pomiarowego.

Obawiam się, że zbudowanie miernika o wymaganych parametrach przy
użyciu "ludowych" elementów może być nierealizowalne.

Cały problem sprowadza się do pomiaru minimalnych zmian temperatury;
ale jaki jest zakres jej zmienności?
Miernik który byłby w stanie wykryć zmiany np. 0.001K w zakresie od
273K-373K, już "śmierdzi" przyrządem profesjonalnym.

Ty chciałbyś mierzyć z jeszcze większą rozdzielczością?
Plany bardzo ambitne... Życzę powodzenia.


Andrzej Galant agalant_at_nospam_polbox.com

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Jak mierzyć rezystancję
Date: Wed, 29 Apr 1998 16:59:43 +0200


Andrzej Galant wrote:

Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Owszem, pomiar temperatury. Ale nie byle jaki.
Rozdzielczość (uwaga) 0.0001 K, czyli jedna dziesieciotysieczna Kelwina.

Problem zdecydowanie się skomplikował. Czy tak ambitne zadanie można w
ogóle zrealizować "metodą chałupniczą"?

Tak.
Mam multimetr cyfrowy (stary, polski, z wielkimi LEDami),
którym mierzyłem temperaturę z rozdzielczością jeszcze pięciokrotnie
lepszą. Dokładność była ciut mniejsza od rozdzielczości,
pomimo stosowania filtru.
Dobry termistor NTC wystarczy do tego celu.
Nie przypuszczam, by jakakolwiek termopara mogła z nim konkurować.
Prawdopodobnie jeszcze lepsze byłyby termistory pracujące
na przejściu fazowym w stopie, taki materiał ma niemal skokową
zmianę rezystywności wokół temperatury przejścia.
Czyli jest cholernie czuły, i podobno da się zrobić
bez histerezy.

Termistor oczywiscie nie nadaje sie do bezwzglednie
dokladnych pomiarow temperatury, ale mi chodzi
o dokladne pomiary wzglednych roznic temperatur,
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ???
i to jeszcze w malym otworku w metalowym precie.

1) Albo Kolega wyraził się niezbyt precyzyjnie, albo ja jestem
"oporny".

Chodziło mi o wzgledne roznice temperatury w czasie,
tzn, badanie wzrostu, spadku i fluktuacji.

Termistor nadaje się jedynie do "względnie dokładnych" pomiarów
bezwzględnej wartości temperatury. Do pomiarów względnych
(różnicowych) należałoby użyć dwóch czujników temperatury.

Jasne.

Czy chodzi o wykrycie minimalnych zmian temperatury w okolicach
wspomnianego otworka, czy też o określenie różnicy temperatur po obu
stronach otoworu (gradientu temp.)?

Nic z tych rzeczy.
Testujemy algorytmy sterujące ultratermostatami o małej histerezie.
Chodzi tylko o dokładny pomiar względnych zmian temperatury w czasie,
w konkretnym punkcie.

2) Wymaganej rozdzielczości pomiarów nie uda się uzyskać przy użyciu
termistora. O ile zmieni się rezystancja kilkunastokiloomowego
termistora przy zmianie temperatury o 0.0001 K?

Da się. Robiłem to. Ważna jest odpowiednia filtracja.
Tylko, że teraz pewnie mi się nie uda aż tak dobrze,
bo mam przetworniki samplingowe, a przydały by się z wielokrotnym
całkowaniem.

Tak na marginesie - porządne prztworniki Analoga do niezbyt szybkich
pomiarów to np. AD7703, czy "kombajn" AD7714 :-)

Dzięki, na pewno bym kupił, gdyby były w sklepie.
Tyle, że nie ma.
Nikt mi nie sprowadzi za rozsądna pieniądze pojedyńczych
egzemplarzy z zachodu.

Wspomniane 12 bitów może być niewystarczające. Taką rozdzielczość
pomiaru można uzyskać jedynie dla bardzo wąskiego zakresu zmian
temperatur (dT < 0.4 K). Chyba nie o to chodzi ?

0.4 K to już bardzo dużo :-) Wystarczy.

Tak czy inaczej układ pomiarowy będzie pracował przy bardzo małych
wartościach sygnałów. Pojawi się problem kompensacji termicznych zmian
parametrów samego "miernika" i filtrowania szumów całego toru
pomiarowego.

Zmiany termiczne - tak, dlatego całość będzie umieszczona
w termostacie, w przepływającym oleju parafinowym.
Mamy dużo takich termostatów, dlatego ich nie żałujemy
do tak głupich zastosowań.

Filtrowanie - to już nie jest duży problem, rezystancja
zmienia się powoli, więc na szybkie szumy można dać
równoległy kondensator, a na sieciowe 50 i 100 Hz
poradzi sam komputer (przetwornik jest szybki, więc
można odfiltrować niskie częstości cyfrowo).

Wiem, że wyszedłem na idiotę, najpierw pisałem
o prostych metodach, a teraz cuduję, ale takie jest życie,
i taka jest komunikatywność pracodawców :-)...

Obawiam się, że zbudowanie miernika o wymaganych parametrach przy
użyciu "ludowych" elementów może być nierealizowalne.

Spróbuję.

Cały problem sprowadza się do pomiaru minimalnych zmian temperatury;
ale jaki jest zakres jej zmienności?
Miernik który byłby w stanie wykryć zmiany np. 0.001K w zakresie od
273K-373K, już "śmierdzi" przyrządem profesjonalnym.

Broń boże nie w aż takim zakresie.
Bardziej chodzi o zapewnienie stałej temperatury,
niż o jej dokładne zadanie.
Nie liczy się punkt pracy, tylko mały sygnał wokół niego :-)

Ty chciałbyś mierzyć z jeszcze większą rozdzielczością?
Plany bardzo ambitne... Życzę powodzenia.

Już mierzyłem, a teraz chcę zrobić tak, by obeszło się
bez starego multimetru.

Olgierd Cybulski.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: agalant_at_nospam_polbox.com (Andrzej Galant)
Subject: =?ISO-8859-2?Q?Re:_Jak_mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: Thu, 30 Apr 1998 14:57:20 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Andrzej Galant wrote:

Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Owszem, pomiar temperatury. Ale nie byle jaki.
Rozdzielczość (uwaga) 0.0001 K, czyli jedna dziesieciotysieczna Kelwina.

Problem zdecydowanie się skomplikował. Czy tak ambitne zadanie można w
ogóle zrealizować "metodą chałupniczą"?

Tak.
Mam multimetr cyfrowy (stary, polski, z wielkimi LEDami),
którym mierzyłem temperaturę z rozdzielczością jeszcze pięciokrotnie
lepszą. Dokładność była ciut mniejsza od rozdzielczości,
pomimo stosowania filtru.
............

Dziękuję za wyczerpujące odpowiedzi. Dopiero teraz wszystko stało się
jasne i proste. Dyskusja na temat "teorii względności" stała się
zabawna.
Jeżeli trzeba będzie mierzyć z większą rozdzielczością, to chyba
jestem w stanie pomóc.
Całe zamieszanie wynikło z niefortunnego sformułowania pierwszego
pytania.
O tym jak co i jak dokładnie można mierzyć, to mam "względne" pojęcie.
Zawsze pozostaje jednak problem wyboru optymalnej metody i ewentualnie
możliwości.

P.S. Bardzo proszę o kontakt na priva.

Z wyrazami szacunku. Andrzej Galant

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=
Date: 29 Apr 1998 15:01:35 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Owszem, pomiar temperatury.
Ale nie byle jaki.
Rozdzielczość (uwaga) 0.0001 K,
czyli jedna dziesieciotysieczna Kelwina.
Zadna kosteczka nic tu nie da (chyba).
Termistor oczywiscie nie nadaje sie do bezwzglednie
dokladnych pomiarow temperatury, ale mi chodzi
o dokladne pomiary wzglednych roznic temperatur,
i to jeszcze w malym otworku w metalowym precie.

Chodzi o wzgledne roznice "dzis-wczoraj", czy "tu - 5 cm dalej" ?

Jak juz pisalem zdecydowalem sie w koncu
na porzadny przetwornik z Analog Devices.
To znaczy nie tak calkien porzadny, bo samplingowy,
czyli do innych zastosowan, lecz jego 12 bitow powinno
wystarczyc przy odpowiednim doborze dzielnikow.

Hm, jak na moj gust, to 12 bit=~4000, wiec najpier musisz
sprowadzic ten termistor do zakresu ~0.4K
Jakis mostek i wzmacniacz, albo specjalny termistor z
"przeskokiem" przy tej temperaturze...

J.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Stabilizacja zegarów (było : Re:Jak mierzyć rezystancję).
Date: Wed, 29 Apr 1998 18:53:53 +0200


Jaroslaw Lis wrote:


Chodzi o wzgledne roznice "dzis-wczoraj", czy "tu - 5 cm dalej" ?

Teraz, za 10 sekund, za dwadzieścia itd..


Jak juz pisalem zdecydowalem sie w koncu
na porzadny przetwornik z Analog Devices.
To znaczy nie tak calkien porzadny, bo samplingowy,
czyli do innych zastosowan, lecz jego 12 bitow powinno
wystarczyc przy odpowiednim doborze dzielnikow.


Hm, jak na moj gust, to 12 bit=~4000, wiec najpier musisz
sprowadzic ten termistor do zakresu ~0.4K
Jakis mostek i wzmacniacz, albo specjalny termistor z
"przeskokiem" przy tej temperaturze...

Tak.
Smutno mi z tego powodu (jestem leniwy),
ale rzeczywiście muszę pomęczyć się nad wzmacniaczem.
Termistor progowy byłby świetny,
i chyba zrobię również taką wersję,
póki co - potrzebna jest stabilizacja w szerokim zakresie
temperatur, czyli progowe - odpadają.

A poza tym mam fajny pomysł.
Niektóre zastosowania mikrokontrolerów
wymagają stabilnego (na całe miesiące)
zegara czasu rzeczywistego.
Ludzie robią różne cuda, odbiorniki
radiowe synchronizujące czas na podstawie
wzorca, termostatowane kwarce, a ja
wymyśliłem coś prostszego:
jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,
to zamiast budować termostat,
można po prostu mierzyć temperaturę przy kwarcu
(np. termistorem), choćby zgrubnie (co 1 kelwin)
i na podstawie charakterystyki temperaturowej kwarcu
korygowac co jakis czas wskazanie zegara na podstawie
zlinearyzowanej calki z temperatury.

I co Wy na to ?


Olgierd Cybulski

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Stabilizacja =?ISO-8859-2?Q?zegar=F3w?= (=?ISO-8859-2?Q?by=B3o?= : Re:Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=).
Date: 29 Apr 1998 17:28:20 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Jaroslaw Lis wrote:
Chodzi o wzgledne roznice "dzis-wczoraj", czy "tu - 5 cm dalej" ?

Teraz, za 10 sekund, za dwadzieścia itd..

Brr, dryfty Cie zjedza :-)

Hm, jak na moj gust, to 12 bit=~4000, wiec najpier musisz
sprowadzic ten termistor do zakresu ~0.4K
Jakis mostek i wzmacniacz, albo specjalny termistor z
"przeskokiem" przy tej temperaturze...

Smutno mi z tego powodu (jestem leniwy),
ale rzeczywiście muszę pomęczyć się nad wzmacniaczem.
[...] potrzebna jest stabilizacja w szerokim zakresie
temperatur, czyli progowe - odpadają.

Hm - na moj gust to poszukaj sobie innej roboty.
A te przetworniki to schowaj gleboko do szuflady.
Moze jakis precyzyjny 20-bit znajdziesz :-)

jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,

Niestety nie tylko.

to zamiast budować termostat,
można po prostu mierzyć temperaturę przy kwarcu
(np. termistorem), choćby zgrubnie (co 1 kelwin)
i na podstawie charakterystyki temperaturowej kwarcu
korygowac co jakis czas wskazanie zegara na podstawie
zlinearyzowanej calki z temperatury.

Jak "zgrubnie", to nie "miesiace" :-)
A powazniej - miesiace beda potrzebne na kalibracje tego.

I co Wy na to ?

Ze te z odbiornikami zegarow albo GPS beda prostsze i tansze :-)

J.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl>
Subject: Re: Stabilizacja zegarów (było : Re:Jak mierzyć rezystancję).
Date: Thu, 30 Apr 1998 11:07:35 +0200


Jaroslaw Lis wrote:

jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,

Niestety nie tylko.

No to ja chętnie się dowiem, od czego jeszcze
(chodzi o zależność na tyle istotną, by miała tu znaczenie)
Zakładam, że napieciowe warunki pracy są stałe.
A jeśli nawet nie, to nie szkodzi, bo można zbadać
charakterystykę temperaturową całego generatora,
nie tylko samego kwarcu.

to zamiast budować termostat,
można po prostu mierzyć temperaturę przy kwarcu
(np. termistorem), choćby zgrubnie (co 1 kelwin)
i na podstawie charakterystyki temperaturowej kwarcu
korygowac co jakis czas wskazanie zegara na podstawie
zlinearyzowanej calki z temperatury.

Jak "zgrubnie", to nie "miesiace" :-)
A powazniej - miesiace beda potrzebne na kalibracje tego.

Nie sądzę.
Przypuszczam, że współczynniki temperaturowe serii fabrycznej
rezonatorów są mniej więcej jednakowe.
Wystarczy zatem zmierzyć częstotliwość rezonatora
w jednej konkretnej temperaturze, a to się robi bardzo szybko.

Poza tym temperatury nie trzeba mierzyć dokładnie,
wystarczy rozwiązanie z kondensatorem ładowanym przez termistor,
czyli wykorzystanie dwóch wejść 89C2051.

I co Wy na to ?

Ze te z odbiornikami zegarow albo GPS beda prostsze i tansze :-)

J.

Kiedy ja właśnie próbowałem zrobić taki odbiornik.
Nie było to ani proste, ani tanie.

O.Cybulski

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: ladzk_at_nospam_ite.waw.pl (Dariusz K. Ladziak)
Subject: Re: Stabilizacja zegarów (było : Re:Jak mierzyć rezystancję).
Date: Thu, 30 Apr 1998 12:07:58 GMT


On Thu, 30 Apr 1998 11:07:35 +0200, Olgierd Cybulski
<cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:

Jaroslaw Lis wrote:

jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,

Niestety nie tylko.

No to ja chętnie się dowiem, od czego jeszcze

Czasu... Kwarce, jak wszystko inne, podlegaja starzeniu -
czestotliwosc zmienia sie w czasie w zaleznosci od wielu czynnikow
narazeniowych - temperatury, wibracji, poziomu doprowadzonej mocy... I
zdobycie PELNEJ charakterystyki kwarcu oraz stworzenie ukladu
pamietajacego jego historie dla policzenia poprawki byloby, smiem
podejrzewac, ciut drozsze jak odbiornik na 77,5 kHz...
[...]
Nie sądzę.
Przypuszczam, że współczynniki temperaturowe serii fabrycznej
rezonatorów są mniej więcej jednakowe.
Wystarczy zatem zmierzyć częstotliwość rezonatora
w jednej konkretnej temperaturze, a to się robi bardzo szybko.

Optymista z waszeci... a ja tam wiem ze dwie diody wyciete z jednego
kawalka krzemu, zeby bylo weselej stryktury sasiednie (tak, mam pelna
gwarancje ze sasiednie, temy rencamy do ciecia nioslem i nad
czlowiekiem stalem jak kat nad dobra dusza...) potrafia miec
diametralnie rozne parametry w granicach dopuszczalnych dla danego
typu - NIE MA na tym swiecie dwoch identycznych rzeczy w skali
makroskopowej. W mikroskopowej tez nie - inaczej zasade
nieoznaczonosci musielibysmy zakwestionowac (jesli chcesz mi udowodnic
ze dwa elektrony zachowaja sie identycznie w identycznym miejscu to
albo miejsca za dokladnie nie podasz, albo energii). A akurat kwarce,
podobnie jak diody potrafia zalezec od takiego mnostwa czynnikow
technologicznych ze wrozenie na podstawie probki o dokladnych
parametrach calej partii jest skazane z gory na niepowodzenie. Nie
wiem czy jestes swiadomy ze KAZDY kwarc jest naparowywany
indywidualnie do uzyskania zalozonej czestotliwosci?

Kiedy ja właśnie próbowałem zrobić taki odbiornik.
Nie było to ani proste, ani tanie.

GPS na pewno nie. Trzeba miec niezle filtry - albo wielkie i
nieporeczne beda, albo tez beda typu rezonatora koncentrycznego
dielektrycznego - produkcji uruchamiac nie ma sensu, jednego kupowac
tez nie - jak juz to od razu co najmniej setki sztuk...
Trzeba miec wzmacniacze, mieszacz kwadraturowy na wlasciwe pasmo -
wszystko do kupienia, tylko po jednej sztuce to kupa forsy...
Trzeba to wszystko na plytce z mikrofalowego laminatu zmontowac -
patrz wyzej. Kupowanie takowego laminatu przerabialem praktycznie -
Rogers olal mnie totalnie, Arlon z laski i z obrzydzeniem przyjal
zamowienie na kilka arkuszy - kazdego rodzaju po jednym (pare tysiecy
DM poszlo...). Potem trzeba jeszcze umiec policzyc sciezki i je
wytrawic - jesli ktos trawil tylko sciezki w zwyklym laminacie a nie
do ukladow mikrofalowych to ciut dluzej musialbym mu skale problemu
tlumaczyc...
W sumie - jak ktos do mnie przyjdzie ze stwierdzeniem ze placi za
opracowanie to moge rozmawiac. Jego zmartwienie czy sprzeda pozniej
tego dostatecznie duzo... A sam na wlasne potrzeby sie nie rwe -
taniej kupic w sklepie!

Inna sprawa odbiornik czasu frankfurckiego - byle odbiornik AM,
kawalek dowolnej logiki, zakombinowac tylko trzeba zeby cyfrowka nie
zasmiecila sygnalu odbieranego i w dobrym miejscu antene postawic. Ale
tez niekoniecznie robic trzeba - rzecz jest do kupienia za psi
pieniadz.

Darek

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: "Jaroslaw Lis" <lis_at_nospam_papuga.ict.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Stabilizacja =?ISO-8859-2?Q?zegar=F3w?= (=?ISO-8859-2?Q?by=B3o?= : Re:Jak =?ISO-8859-2?Q?mierzy=E6_rezystancj=EA?=).
Date: 30 Apr 1998 16:05:41 GMT


Olgierd Cybulski <cybulski_at_nospam_pkpf.if.uj.edu.pl> wrote:
Jaroslaw Lis wrote:
jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,

Niestety nie tylko.

No to ja chętnie się dowiem, od czego jeszcze
(chodzi o zależność na tyle istotną, by miała tu znaczenie)

A cholera wie. Przy takich dokladnosciach to wystarczy ze kot ogonem...
Kot zreszta nie potrzebny - i tak plywa.

Zakładam, że napieciowe warunki pracy są stałe.

Ano sa stale. Z jaka dokladnoscia? 0.1V, 0.05V, 0.01V ?

A powazniej - miesiace beda potrzebne na kalibracje tego.

Nie sądzę.
Przypuszczam, że współczynniki temperaturowe serii fabrycznej
rezonatorów są mniej więcej jednakowe.
Wystarczy zatem zmierzyć częstotliwość rezonatora
w jednej konkretnej temperaturze, a to się robi bardzo szybko.

Trzy conajmniej, podstawowa teoria twierdzi ze zaleznosc jest
paraboliczna. Jak ma byc szeroki zakres temperatur - to pewnie
sie i wyzsze wspolczynniki ujawnia.
A teraz problem komory klimatycznej, czasu na ustabilizowanie temperatury,
kilku pomiarow, przejscia w druga strone [histerezy].
Sam pomiar tez warto ladnych pare chwil prowadzic.

J.

Poprzedni Następny
Wiadomoœć
spis treści
From: Michal Baszynski <michal_at_nospam_ikar.t17.ds.pwr.wroc.pl>
Subject: Re: Stabilizacja zegarów (było : Re:Jak mierzyć rezystancję).
Date: Wed, 29 Apr 1998 19:56:45 +0200


Olgierd Cybulski wrote:

A poza tym mam fajny pomysł.

jeśli częstotliwość rezonansowa kwarcu (już nie nowego)
zależy wyłącznie od temperatury,
to zamiast budować termostat,
można po prostu mierzyć temperaturę przy kwarcu
(np. termistorem), choćby zgrubnie (co 1 kelwin)
i na podstawie charakterystyki temperaturowej kwarcu
korygowac co jakis czas wskazanie zegara na podstawie
zlinearyzowanej calki z temperatury.

I co Wy na to ?

Cos podobnego to chyba stosuje Fluke w swoich czestotliwosciomierzach -
nazywa sie to-to bodajze MTCXO. Nie mam pod reka ich katalogu ale po
dlugim Wekendzie moze cos znajde na ten temat jesli kogos to interesuje

Michal

P.S. Co do przetwornika to moze nadalby sie maxio MAX132?? Bodajze firma
SE ( ta co rozsylala darmowe katalogi Maxima na CD-ROM ) obiecywala, ze
ze wzgledu na duze zainteresowanie rozpocznie sprzedaz jednostkowa
Maxim-ow w Polsce, niestety nie wiem czy to juz zrobili