Presné meranie kapacity: Rozdiel medzi revíziami
Skočit na navigaci
Skočit na vyhledávání
d |
|||
| (20 medziľahlých úprav od 3 ďalších používateľov nie je zobrazených) | |||
| Riadok 1: | Riadok 1: | ||
| − | + | [[Kategória:Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy]] | |
| + | [[Kategória:Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC]] | ||
| + | __NOTOC__ | ||
| + | {{sablona_mikroprocoserove_systemy|Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC|Blok čítača a časovača (M8C)|API čítača a časovača (M8C)|Generovanie časových intervalov (M8C)|Meranie času a frekvencie (M8C)|Presné meranie kapacity|Meranie polohy pomocou magnetostrikčného senzoru|Šírkový modulátor PWM|API PWM|Riadenie modelárskeho servomotora pomocou PWM}} | ||
| + | '''Princíp činnosti''' | ||
| − | + | Princíp činnosti modulu spočíva v presnom meraní času nabíjanía a vybíjanía kondenzátora, tvoreného elektródami kapacitného snímača. Pre zvýšenie stability a presnosti merania sú namerané údaje digitálne filtrované. Štandardná doba merania je 200 msec, v prípade potreby dynamických meraní je možné dobu merania skrátiť až na 1 msec. K modulu DS-C1000 je možné cez rozhranie I2C pripojiť digitálny teplomer s presnosťou merania <nowiki>+</nowiki>/-0.5°C. Pri súčasnom meraní kapacity a teploty je štandardná doba merania 500 msec. | |
| − | [[ | + | Modul je štandardne vybavený sériovým rozhraním RS232 (voliteľne RS485 alebo USB), prostredníctvom ktorého komunikuje s nadradeným systémom. Štandardnou súčasťou modulu sú [http://www.dynamag.com/images/stories/Dynasen/def_vystupy_01.png výstupné porty] - analógový 8-bit DAC s rozsahom 0 ... 5V, šírkovo modulovaný 16-bit PWM výstup a negovaný PWM výstup, binárne výstupy LOW, NORMAL, HIGH a sériový výstup Tx_DATA pre pripojenie zobrazovacích modulov ''DynaView''. Úrovne a stavy výstupných portov sa obnovujú priebežne po každom meraní a závisia od aktuálne nameranej hodnoty kapacity. Pomocou sériového rozhrania RS232 je možné definovať limitné hodnoty '''''''''L''''' a '''''''''H''''', ktoré určujú dolnú a hornú hranicu, pre ktoré sú definované stavy výstupov a sú zároveň aj kalibračnými úrovňami snímača. V prípade potreby[http://www.dynamag.com/images/stories/Dynasen/blok.png ]ručnej kalibrácie je možné hodnoty '''''''''L''''' a '''''''''H''''' nastaviť pomocou dvoch tlačítok, ktoré sa nachádzajú na doske modulu. Výstupné porty je možné použiť na indikáciu nameranej hodnoty alebo na riadenie ďalších veličín, súvisiacich s meraným procesom. |
| − | < | + | K nameranej hodnote kapacity je možné priradiť kalibračnú funkciu f=Ax<nowiki>+</nowiki>B, (A-kalibračný koeficient, B-offset), touto funkciou je prepočítavaný výsledok merania, limitné hodnoty '''''''''L'''''a '''''''''H''''' sa vzťahujú k výsledku kalibračnej funkcie. Všetky kalibračné a identifikačné údaje jednotky, ako aj formát dát vysielaných do rozhrania ''DynaView'' sa ukladajú do vnútornej EEPROM pamäte modulu. V prípade potreby je možné vlastnosti modulu jednoducho preprogramovať pomocou obyčajného sériového terminálu alebo dodávaného programového vybavenia. |
| − | |||
| − | + | '''Meranie kapacity:''' | |
| − | + | * Rozsah: 0-1000pF | |
| + | * Presnosť: 0.1%(z maximálneho rozsahu) | ||
| + | '''Meranie teploty:''' | ||
| − | < | + | * Rozsah: -25°C- <nowiki>+</nowiki>125°C |
| + | * Presnosť: <nowiki>+</nowiki>/- 0.5°C(10 až 80°C ) | ||
| + | : <nowiki>+</nowiki>/- 1°C(-10 až 85°C ) | ||
| − | + | '''Komunikácia:''' | |
| − | + | * RS232,19200Bd | |
| − | + | '''Rozhrania:''' | |
| − | |||
| − | + | * Tx-Data sériové rozhranie TTL, 19200Bd | |
| + | * PWM 0 … 100% | ||
| + | * logické výstupy pre stavy <nowiki><</nowiki>LOW, NORMAL, <nowiki>></nowiki>HIGH | ||
| + | * analogový výstup 0 … 5V | ||
| − | + | '''Princíp merania''' | |
| − | + | Neznáma kapacita Cx je pripojená k meraciemu obvodu pomocou kapacity Cv. Hodnota kapacity Cv je omnoho väčšia ako môže byť maximálna hodnota kapacity Cx. | |
| − | + | Princíp meranie je založený na periodickom nabíjaní a vybíjaní kapacity Cx na polovičnú hodnotu napájacieho napätia. Teda doba vybíjania a nabíjania je úmerná kapacite Cx. Doba nabíjania a vybíjania nezávisí od napájacieho napätia, pri splnení podmienky Cv<nowiki>>></nowiki>Cx je určená len hodnotouCx. | |
| − | + | <center> | |
| + | {|class="wikitable" | ||
| + | | align="center" width=500 | [[Súbor:zapojenie_cap.png | 300px ]] | ||
| + | |- | ||
| + | | align="center" width=500 | Zapojenie spínačov | ||
| + | |} | ||
| + | </center> | ||
| − | + | Riadenie nabíjania a vybíjania kondenzátora sa uskutočňuje pomocou spínačov S1až S4. Spínanie jednotlivých spínačov je vyobrazené na obrázku. | |
| − | < | + | <center> |
| + | {|class="wikitable" | ||
| + | | align="center" width=500 | [[Súbor:spinanie_cap.png | 400px]] | ||
| + | |- | ||
| + | | align="center" width=500 | Spínanie jednotlivých spínačov | ||
| + | |} | ||
| + | </center> | ||
| − | [[ | + | <center> |
| + | {|class="wikitable" | ||
| + | | align="center" width=500 | [[Súbor:Meranie_kapacity_pomocou_PSoC_03.jpg ]] | ||
| + | |- | ||
| + | | align="center" width=500 | Na obrázku je zobrazené klasické analógové zapojenie kapacitného hladinomera. | ||
| + | |} | ||
| + | </center> | ||
| − | < | + | <center> |
| + | {|class="wikitable" | ||
| + | | align="center" width=500 | [[Súbor:Meranie_kapacity_pomocou_PSoC_04.jpg ]] | ||
| + | |- | ||
| + | | align="center" width=500 | Zapojenie pomocou mikrokontrolera PSoC CY8C27143. | ||
| + | |} | ||
| + | </center> | ||
| − | [[ | + | <center> |
| + | {|class="wikitable" | ||
| + | | align="center" width=500 | [[Súbor:Meranie_kapacity_pomocou_PSoC_05.jpg ]] | ||
| + | |- | ||
| + | | align="center" width=500 | Bloková schéma | ||
| + | |} | ||
| + | </center> | ||
| − | + | Zdroj : [http://www.discovercircuits.com/PDF-FILES/capgage.pdf http://www.discovercircuits.com/PDF-FILES/capgage.pdf] | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | Zdroj: | ||
| − | |||
| − | [http://www. | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
Aktuálna revízia z 10:03, 21. marec 2013
| Predmet |
|
|---|---|
| Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy | |
| Tématická časť: | |
| Čítače, časovače a šírkové modulátory PSoC |
Princíp činnosti
Princíp činnosti modulu spočíva v presnom meraní času nabíjanía a vybíjanía kondenzátora, tvoreného elektródami kapacitného snímača. Pre zvýšenie stability a presnosti merania sú namerané údaje digitálne filtrované. Štandardná doba merania je 200 msec, v prípade potreby dynamických meraní je možné dobu merania skrátiť až na 1 msec. K modulu DS-C1000 je možné cez rozhranie I2C pripojiť digitálny teplomer s presnosťou merania +/-0.5°C. Pri súčasnom meraní kapacity a teploty je štandardná doba merania 500 msec.
Modul je štandardne vybavený sériovým rozhraním RS232 (voliteľne RS485 alebo USB), prostredníctvom ktorého komunikuje s nadradeným systémom. Štandardnou súčasťou modulu sú výstupné porty - analógový 8-bit DAC s rozsahom 0 ... 5V, šírkovo modulovaný 16-bit PWM výstup a negovaný PWM výstup, binárne výstupy LOW, NORMAL, HIGH a sériový výstup Tx_DATA pre pripojenie zobrazovacích modulov DynaView. Úrovne a stavy výstupných portov sa obnovujú priebežne po každom meraní a závisia od aktuálne nameranej hodnoty kapacity. Pomocou sériového rozhrania RS232 je možné definovať limitné hodnoty ''''L a ''''H, ktoré určujú dolnú a hornú hranicu, pre ktoré sú definované stavy výstupov a sú zároveň aj kalibračnými úrovňami snímača. V prípade potreby[1]ručnej kalibrácie je možné hodnoty ''''L a ''''H nastaviť pomocou dvoch tlačítok, ktoré sa nachádzajú na doske modulu. Výstupné porty je možné použiť na indikáciu nameranej hodnoty alebo na riadenie ďalších veličín, súvisiacich s meraným procesom.
K nameranej hodnote kapacity je možné priradiť kalibračnú funkciu f=Ax+B, (A-kalibračný koeficient, B-offset), touto funkciou je prepočítavaný výsledok merania, limitné hodnoty ''''La ''''H sa vzťahujú k výsledku kalibračnej funkcie. Všetky kalibračné a identifikačné údaje jednotky, ako aj formát dát vysielaných do rozhrania DynaView sa ukladajú do vnútornej EEPROM pamäte modulu. V prípade potreby je možné vlastnosti modulu jednoducho preprogramovať pomocou obyčajného sériového terminálu alebo dodávaného programového vybavenia.
Meranie kapacity:
- Rozsah: 0-1000pF
- Presnosť: 0.1%(z maximálneho rozsahu)
Meranie teploty:
- Rozsah: -25°C- +125°C
- Presnosť: +/- 0.5°C(10 až 80°C )
- +/- 1°C(-10 až 85°C )
Komunikácia:
- RS232,19200Bd
Rozhrania:
- Tx-Data sériové rozhranie TTL, 19200Bd
- PWM 0 … 100%
- logické výstupy pre stavy <LOW, NORMAL, >HIGH
- analogový výstup 0 … 5V
Princíp merania
Neznáma kapacita Cx je pripojená k meraciemu obvodu pomocou kapacity Cv. Hodnota kapacity Cv je omnoho väčšia ako môže byť maximálna hodnota kapacity Cx.
Princíp meranie je založený na periodickom nabíjaní a vybíjaní kapacity Cx na polovičnú hodnotu napájacieho napätia. Teda doba vybíjania a nabíjania je úmerná kapacite Cx. Doba nabíjania a vybíjania nezávisí od napájacieho napätia, pri splnení podmienky Cv>>Cx je určená len hodnotouCx.
|
| Zapojenie spínačov |
Riadenie nabíjania a vybíjania kondenzátora sa uskutočňuje pomocou spínačov S1až S4. Spínanie jednotlivých spínačov je vyobrazené na obrázku.
|
| Spínanie jednotlivých spínačov |
|
| Na obrázku je zobrazené klasické analógové zapojenie kapacitného hladinomera. |
|
| Zapojenie pomocou mikrokontrolera PSoC CY8C27143. |
|
| Bloková schéma |
Zdroj : http://www.discovercircuits.com/PDF-FILES/capgage.pdf
![[1]](http://www.dynamag.com/images/stories/Dynasen/blok.png){kind=link}