|
www.elektronik.si Forum o elektrotehniki in računalništvu
|
Poglej prejšnjo temo :: Poglej naslednjo temo |
Avtor |
Sporočilo |
sortaj Član
Pridružen-a: Sre 23 Jul 2008 21:51 Prispevkov: 812 Aktiv.: 4.25 Kraj: Med Vipavo in Štanjelom
|
Objavljeno: Sob Avg 04, 2012 10:17 am Naslov sporočila: Kako meriti nV? |
|
|
Pozdravljeni!
Že nekaj časa me razjeda sledeče vprašanje: Kako meriti nV pri dosegu recimo 10-100mV z ne pretirano hitrostjo?
V temi "Zelo precizno merjenje napetosti" nekako ni bilo pravega odgovora.
Bral sem razne knjige(o šumu in pretvorbi signalov), pa tudi iz MarE69-tovega članka sem kaj zvedel.
Najprej bi predpostavil vezje brez večje vhodne stopnje(torej samo ADP neposredno na merilno vezje, za katerega predpostavimo, da ima nizko izhodno impedanco in da priključitev ADP ne vpliva na razmere). Poleg tega predpostavimo, da sklopitve z nekim drugim vezjem ni in da je vezje zaprto v Faraday-evo kletko.
Težave, na katere sem pomislil so:
-Šum 50Hz(recimo, da je čas integriranja prirejen, da ta šum duši z vsaj 100dB)
-Šum 1/f
-Lasten šum ADP
-Lasten šum reference
-Temperaturna odvisnost reference
Če pa predpostavimo bolj dejansko vezje z vhodno stopnjo z intrumentacijskim ojačevalnikom:
-Šum 50Hz(recimo, da je čas integriranja prirejen, da ta šum duši z vsaj 100dB)
-Šum 1/f
-Toplotni šum uporov
-Temperaturna odvisnost uporov
-Lasten šum ojačevalnika
-Temperaturna odvisnost ojačanja
-Termočlen na priključkih
-Odvisnost upornosti uporov od priključene napetosti
-Lasten šum ADP
-Lasten šum reference
-Temperaturna odvisnost reference
Malo pregledujem stanje na trgu s komponentami, seštevam in ugotavljam, da je to prekleto težko.
Najboljša referenčna napetost(z najmanj šuma), ki sem jo našel, je imela šuma ~650nV pri 2,5V. Merjenje do te vrednosti torej odpade?
Bi lahko z ojačanjem vhodnega signala le-tega prestavil v delovno območje 2,5V in ga tako zmeril bolj natančno(na primer: vhodni signal 0-10mV ojačam za 100x, torej bi v teoriji šum reference napram vhodnemu signalu znašal 6,5nV??).
Verjetno sem precej stvari izpustil, a tega se trenutno spomnim...
Ve kdo povedati iz prakse, kako se to dela?
lp
_________________ Svet je bil analogen, dokler ni Planck vsega zafrknil... |
|
Nazaj na vrh |
|
|
Sport Billy Član
Pridružen-a: Ned 19 Sep 2010 19:22 Prispevkov: 97 Aktiv.: 0.59 Kraj: Severni pol na Tralfamadorju
|
Objavljeno: Sob Avg 04, 2012 1:41 pm Naslov sporočila: |
|
|
Običajno tega ne razlagam, ampak danes sem pod vplivom maliganov (prišel iz zabave), zato:
Za potrebe domače delavnice se ni potrebno spuščat v stroške. Potreboval boš nizkošumni predojačevalec z opampi. Za ojačanje 1000x (60dB) bosta dovolj dve stopnji, za večje ojačanje tri stopnje. AD797, LME49990, LT1028, LT1128,....
Za gain in feedback uporabi metalne upore, ne ogljenih. Obvezno nizke vrednosti, na primer 330R in 10R (ojačanje 34x). Če delaš SMD, potem obvezno THIN film, THICK film je . Najbolj važen je nizek šum prve stopnje.
Za napajanje 2 x 9V baterija, obvezno filtriraj napajanje. Na vhodu nizkoprepustni ali visokoprepustni filter, odvisno od potreb.
Kot ADP uporabi zvočno kartico, npr. E-MU serija od Creativa (1616, 1212, 0404, 0204...). Na vhod obvezno kondenzator, da je ne uničiš z enosmernim tokom na vhodu.
Kot program pa ARTA, TrueRTA ali Visual Analyzer. Zadnjega najraje uporabljam Če boš opravil kalibracijo kartice, potem boš lahko direktno odčital vrednosti. Pri ojačanju 1000x se nV direktno spremenijo v uV.
Preamp oz. celotni sistem kalibriraš s kratko sklenjenim vhodom, da dobiš t.i. "noise floor", torej stopnjo šuma sistema. Potem uporabiš 1K metalni upor na vhodu in takrat bi moral videti rahel dvig krivulje. 1K upor 4 nV/√Hz termalnega šuma.
Aja, meritve izvajati obvezno v prostoru, kjer ni magnetnega sevanja (transformatorji) in RF motenj (varčne žarnice, switcherji).
Obvezno vse skupaj zapreti v kovinsko škatlo, ker že gibanje molekul zraka (premik roke, dihanje) povzroči, da krivulja ponori. Sploh 1/f šum gre v višave
Mogoče sem kaj pozabil, sem preveč zaspan zdaj.
|
|
Nazaj na vrh |
|
|
sortaj Član
Pridružen-a: Sre 23 Jul 2008 21:51 Prispevkov: 812 Aktiv.: 4.25 Kraj: Med Vipavo in Štanjelom
|
Objavljeno: Sob Avg 04, 2012 5:02 pm Naslov sporočila: |
|
|
Uf, hvala!
Zaenkrat me zanima bolj princip. Delam pa na tem, da bi oživel en 24b ADP. Najbolj mi je všeč LTC2440.
Sport Billy je napisal/a: |
Za potrebe domače delavnice se ni potrebno spuščat v stroške. Potreboval boš nizkošumni predojačevalec z opampi. Za ojačanje 1000x (60dB) bosta dovolj dve stopnji, za večje ojačanje tri stopnje. AD797, LME49990, LT1028, LT1128,.... |
Ja.
Motilo me je, ker moram narediti črto med visoko vhodno upornostjo(instrumentacijski ojačevalnik) in nizkim šumom(nizkošumni ojačevalnik).
Sport Billy je napisal/a: |
...
Za gain in feedback uporabi metalne upore, ne ogljenih. Obvezno nizke vrednosti, na primer 330R in 10R (ojačanje 34x). Če delaš SMD, potem obvezno THIN film, THICK film je . |
Ja, lastnosti uporov sem raziskal predvsem iz knjige "Data conversion handbook". Sedaj pa čakam še knjigo "Resistor Theory and Technology" kjer upam, da bo kaj bolj podrobno napisano.
Vsekakor sem si zamislil tankoplastne upore. Najprej zgolj slučajno(boljše kataloške karakteristike: predvsem manjši T koef.), potem pa še zaradi splošnih lastnosti. Zanimivo se mi zdi, da v ročnih multimetrih precej uporabljajo debeloplastne hibride za vhodne delilnike za višje napetosti. Mogoče veš zakaj?
Sport Billy je napisal/a: |
Najbolj važen je nizek šum prve stopnje.
|
To si velja zapomniti!
Sport Billy je napisal/a: |
Za napajanje 2 x 9V baterija, obvezno filtriraj napajanje. Na vhodu nizkoprepustni ali visokoprepustni filter, odvisno od potreb.
|
Kakšen poseben razlog za baterijsko napajanje?
Sport Billy je napisal/a: |
Kot ADP uporabi zvočno kartico, npr. E-MU serija od Creativa (1616, 1212, 0404, 0204...). Na vhod obvezno kondenzator, da je ne uničiš z enosmernim tokom na vhodu.
Kot program pa ARTA, TrueRTA ali Visual Analyzer. Zadnjega najraje uporabljam Če boš opravil kalibracijo kartice, potem boš lahko direktno odčital vrednosti. Pri ojačanju 1000x se nV direktno spremenijo v uV.
|
Aha...
Za kar priklopiti na računalnik. Zanimivo!
Vsekakor si bom ogledal!
Načeloma pa sem imel v mislih namensko vezje. Se mi gre tudi zato, da vidim, če bi znal načrtati spodobno vezje za ta primer
Sport Billy je napisal/a: |
Preamp oz. celotni sistem kalibriraš s kratko sklenjenim vhodom, da dobiš t.i. "noise floor", torej stopnjo šuma sistema. Potem uporabiš 1K metalni upor na vhodu in takrat bi moral videti rahel dvig krivulje. 1K upor 4 nV/√Hz termalnega šuma.
|
OK, vzeto na znanje!
Sport Billy je napisal/a: |
Aja, meritve izvajati obvezno v prostoru, kjer ni magnetnega sevanja (transformatorji) in RF motenj (varčne žarnice, switcherji).
Obvezno vse skupaj zapreti v kovinsko škatlo, ker že gibanje molekul zraka (premik roke, dihanje) povzroči, da krivulja ponori. Sploh 1/f šum gre v višave |
Ja...
Ločitev v škatli pa sem si tudi zamislil. Digitalni del bi bil galvansko popolnoma ločen od analognega(drugi trafo, optični spojniki itd.). Mislil sem iz vitroplasta zaspajkati škatlo, ki bi delovala kot ščit. Navzven bi šla samo kakšna optična povezava(optični kabel ali optospojnik).
Sport Billy je napisal/a: |
Običajno tega ne razlagam, ampak danes sem pod vplivom maliganov (prišel iz zabave), zato:
...
Mogoče sem kaj pozabil, sem preveč zaspan zdaj. |
Upam, da boš šel na še veliko takih zabav in da boš dobil še veliko takih navdihov za pisanje!
Meni si vsekakor pomagal! Hvala ti!
lp
_________________ Svet je bil analogen, dokler ni Planck vsega zafrknil... |
|
Nazaj na vrh |
|
|
aly Član
Pridružen-a: Tor 28 Sep 2004 14:51 Prispevkov: 9406 Aktiv.: 42.35 Kraj: Kranj - struževo
|
Objavljeno: Sob Avg 25, 2012 1:16 pm Naslov sporočila: |
|
|
Baterija bistveno manj šumi od vsakega še tako dobro filtriranega napajalnika.
Pri tako malih vrednostih in visokih ojačanjih je potrebno biti pozoren tudi na izbiro tipa materiala, ki nosi komponente. Plazeči tokovi (puščanje vezja, ki ni idealni izolator) ti znajo narest marsikakšno preglavico. Priporočam ali zelo kvalitetno podlogo (keramika?) ali pa povezave v zraku.
Pazi tudi na zračno vlago!
_________________ I'm going to stand outside, so if anyone asks, I'm outstanding |
|
Nazaj na vrh |
|
|
borber Član
Pridružen-a: Pon 23 Maj 2005 8:40 Prispevkov: 3111 Aktiv.: 14.01 Kraj: LJUBLJANA
|
Objavljeno: Sob Avg 25, 2012 1:49 pm Naslov sporočila: |
|
|
Mogoče je še tukaj kaj uporabnega:
Opis: |
|
Download |
Ime datoteke: |
00069939.pdf |
Velikost datoteke: |
554.7 KB |
Downloadano: |
31 krat |
Opis: |
|
Download |
Ime datoteke: |
04447683.pdf |
Velikost datoteke: |
442.32 KB |
Downloadano: |
26 krat |
|
|
Nazaj na vrh |
|
|
Tehnicni Član
Pridružen-a: Pon 11 Feb 2013 12:09 Prispevkov: 40 Aktiv.: 0.30 Kraj: Kranj
|
Objavljeno: Tor Mar 26, 2013 2:07 pm Naslov sporočila: |
|
|
Če gre za eno frekvenco komplicirate, FFT se požene in se ti šum lahko zmanjša za velikokrat x 10 dB, torej PC zvočna in en spektralc za zvočno pa ustrezni windowing.
_________________ Elektronik analogna in RF smer, LabView programer |
|
Nazaj na vrh |
|
|
|
|
Ne, ne moreš dodajati novih tem v tem forumu Ne, ne moreš odgovarjati na teme v tem forumu Ne, ne moreš urejati svojih prispevkov v tem forumu Ne, ne moreš brisati svojih prispevkov v tem forumu Ne ne moreš glasovati v anketi v tem forumu Ne, ne moreš pripeti datotek v tem forumu Ne, ne moreš povleči datotek v tem forumu
|
Uptime: 48 dni
Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
|