Tryb drzewa | Tryb normalny

SP6FRE · 17-07-2011 0:29

Do miernika dorobiłem małą przystawkę ułatwiającą pomiary rezonasowe i dobroci. Przystawka wykonana jest z laminatu. Konstrukcja zawiera dwa tłumiki o wartości około 20 db połączone rezystorami 51 omów oraz krótkie kable łączące z miernikiem. Przystawka ma gniazdo na podłączenie rezonatora kwarcowego oraz dwie łączówki na podłączenie cewki i kondensatora w przypadku pomiaru obwodu rezonansowego. Użyte rezystory są typu SMD. Na zdjęciu widać konstrukcję wewnętrzną miernika oraz pomiar rezonatora kwarcowego 8MHz podczas pomiaru dobroci/częstotliwości szeregowej w paśmie 380Hz.

SP6FRE · 17-07-2011 12:46

Załączam obiecany film pokazujący pomiar częstotliwości i dobroci rezonatorów kwarcowych:
Pomiar rezonatorów kwarcowych 8MHz
Dla oszczędności czasu na filmie nie pokazałem jak został dobrany przedział częstotliwości pomiarowych (500Hz w okolicach rezonansu). Pomiar zaczyna się kalibracją miernika z przystawką do pomiaru LCX. Następnie mierzę kolejno 4 rezonatory zapisując zarówno wartości dobroci jak i częstotliwości poszczególnych rezonatorów. Dokładność pomiaru to ok. 10Hz. Jak widać, dobroci rezonatorów mieszczą się od 98000 do 134000 a częstotliwości rezonatorów pomiędzy 7.99844MHz a 7.99851MHz (70Hz różnicy). W podobny sposób można wstępnie zestarajać obwody rezonansowe za pomocą rdzenia cewki lub przez zmianę pojemności szeregowej rezonansu.
Z lewej strony miernika widać mostek do pomiaru WFS oraz kostkę zakończoną obustronnie gniazdami BNC. To obciążenie pomiarowe jakie zamierzam opisać w dalszej kolejności i które będzie służyć do pomiaru mocy.
L.J.

SP3SWJ · 18-07-2011 14:14

:-) a jednak na Bascomie da radę :-) :-) Do LCD pisałeś sam driver - czy użyłeś wbudowanego ???

:-) coś mi przypomina wygląd tego miernika.... tylko nie mogę sobie przypomnieć :-)

Tu sa dwa fajne materiały o pomiarach kwarców - jakbyś przypadkiem ich jeszcze nie znalazł :-) Xtal 1 Xtal 2

SP6FRE · 18-07-2011 22:00

Niestety, nie piszę (jeszcze?) sam driverów do LCD. To "gotowiec" z pakietu Bascom.
Moja metoda pomiaru dobroci opiera się na wykorzystaniu definicji ilorazu częstotliwości rezonansu i pasma na wysokości 3dB.
Ale dziękuję za cenny link. Pokazuje on metodycznie większość informacji na ten temat. Nie mogę jednak zastosować opisanej w linku metody pomiarowej bo wymaga ona miernika wektorowego ale w zamian można ustalić wszystkie parametry modelu rezonatora kwarcowego.
Załączam "wsad" do procesora w dzisiejszym stanie a więc z pomiarem wartości rezonansu. Sam pomiar rezonansu wymaga po pierwsze znalezienia częstotliwości rezonansu i ustalenia zakresu pomiarowego tak aby wykres rozciągnąć w tym zakresie.
Do pomiaru wymagana jest opisana wcześniej przystawka LCX z tłumikami ok. 20 db. W wątku o tłumikach:
Tłumiki
można znaleźć wartości rezystorów jakie są niezbędne dla tłumika 20dB. W tym przypadku wartości dokładne nie są potrzebne, ja na przykład użyłem rezysorów 51 omów oraz 270 omów zamiast 62 oraz 240 omów. Pomiar przeprowadza się tak jak pokazałem na filmie. Wstępnie należy skalibrować układ: najpierw przez odłączenie przystawki od wejścia a następnie przez jej dołączenie ale z odłączonymi elementami pomiarowymi (kwarc, obwód rezonansowy). Krzywa pomiarowa jest widoczna po wybraniu opcji "Pomiar" lub "Pomiar+Q" kiedy pokazane są wartości liczbowe. Zmiana zakresu pomiarowego w niewielkim zakresie nie wymaga już rekalibracji. Dodatkowo przypominam, że w menu głównym można ustalić wartości pojemności Cr i indukcyjności Lr referencyjnych a miernik wyliczy dla nich wartości komplementarne Lx i Cx dla zmierzonej częstotliwości rezonansu Fr. Oczywiście wyliczenia Cx i Lx mają sens w przypadku pomiaru obwodu rezonansowego.
L.J.

SP6FRE · 22-07-2011 0:16

Informuję zainteresowanych, że zamieniłem ostatni plik hex na poprawiony bo odkryłem, że w trakcie programowania innych funkcji "zepsułem" przemiatanie logarytmiczne. Nowy plik ma już tą funkcę poprawioną.
Błąd wykryłem przy okazji prac nad pomiarem mocy. Wcześniej już sygnalizowałem o głowicy pomiarowej a dziś nieco więcej szczegółów.
Głowica zrobiona jest jako prostopadłościan wykonany z laminatu o wymiarach 37/37/50mm ale gdyby ktoś chciał powtórzyć moje wykonanie to zalecam zwiększenie wymiaru 37mm co najmniej do 40mm lub liczenie się ze znacznym utrudnieniem podczas montażu.
Głowica składa się z opornika mocy wykonanego z 15 oporników 820 omów/2W oraz tłumika ok. 28dB wykonanego z opornika 820 omów oraz 4 oporników 200 omów. W ten sposób zarówno wejście pomiarowe (dołączane do źródła mocy) jak i wyjście monitora (podłączane do miernika) mają oporność bliską 50 omów.
Konstrukcję głowicy pokazują załączone zdjęcia. Oporniki głównego obciążenia wlutowane są koncentrycznie do gniazda wejścia. Jak wspominałem dla wymiaru 37mm należy jednocześnie montować oporniki i obudowę ale jeśli zwiększy się wymiar do 40mm to zapewne uda się zamontować najpierw wszystkie oporniki obciążenia a później obudowę.
Użyte oporniki 820/2W w rzeczywistości mają po ok. 810 omów dlatego używając 15 sztuk w połączeniu równoległym wypadkowa oporność to ok. 50 omów oraz teoretyczna moc to 30W. Biorąc jednak pod uwagę., że oporniki znajdują się blisko siebie oraz w zamkniętej przestrzeni należy uznać, że na dłużej nie będzie można doprowadzić mocy większej niż 10W.
Na drugim zdjęciu widać, że ścianki z gniazdami zostały wstępnie nawiercone wiertłem 1mm na grubość ok. 0.5mm w celu łatwiejszego montażu oporników. Na ostatnim zdjęciu widać sztuczne obciążenie o mocy ok. 10W, na którym się wzorowałem robiąc głowicę, wykonane z oporników 910/1W, które zamiast laminatu utrzymuje oporniki na krążku miedzianym i ma już ponad 35 lat ;-)
L.J.

SP3SWJ · 22-07-2011 0:56

zrób to totalnie szczelne :-) i zalej olejem :-) moc ci się zwiększy znacznie nawet z 50 W by przyjęło.... ale jest jeden problem .. pinami gniazdek by ciekło... trzeba by zrobic dłuższe pudełko i sekcje mocy zrobić na szklanych przepustach.

SP6FRE · 22-07-2011 20:26

Pomysł z olejem jest znakomity. Ja myślałem raczej o metalowej obudowie oraz jakimś radiatorze ale wykonując obciążenie w metalowym pudełku wypełnionym olejem oraz wyposażonym w radiator można zapewne zrobić małogabarytowe obciążenie o bardzo dużej mocy.
Przy okazji zamieszczam pomiar charakterystyki przejściowej obciążenia w funkcji częstotliwości oraz pomiar SWR tego obciążenia. Charakterystyka przejściowa ma nierównomierności rzędu 5 dB w paśmie ale prawdopodobnie algorytm podczas kalibracji będzie mógł skompensować te różnice. SWR nie jest imponujący ale w całym paśmie co najmniej 99% mocy zostanie w obciążeniu. Dal porównania załączam również wykres SWR mojego "historycznego obciążenia, które ma znacznie większe różnice SWR w paśmie ;-)
L.J.

SP6FRE · 25-07-2011 23:27

Mogę już pokazać jak mniej więcej będzie wyglądał pomiar mocy. Przed pomiarem trzeba będzie skalibrować głowicę i na tej podstawie zostaną określone: górny i dolny próg pomiaru (pokazane na zdjęciu wartości są na razie przykładowe). Widoczny na zdjęciu słupek będzie proporcjonalny do mierzonej mocy a w dolnej linii widać będzie wartość mocy w mW oraz w dBm. Na razie mam jednak dwa problemy. Po pierwsze z właściwym odniesieniem mierzonej mocy do mocy referencyjnej (ustawianej podczas kalibracji) ale większy problem mam z programatorem :-( Używam prostego programatora ISP poprzez port LPT i zablokowałem sobie już drugi układ Mega32. Jak tak dalej pójdzie to zanim skończę programowanie to zbankrutuję ;-)
L.J.

SP3SWJ · 25-07-2011 23:48

Użyj oryginalnego bootloadera z MCS
Raz programujesz procka bootloaderem ( z sampli bascoma ) a potem programujesz procka przez RS232...
jak programator czeka na restart procka - po prostu go resetujessz :-)
Całkowite uodpornienie na jakiekolwiek awarie :-)
Bootloadera trzeba tylko raz wgrać za pomoca ISP.

Może masz tzw łagodne zablokowanie procka - podaj sygnał zegarowy z generatora ~~ 4 Mhz na noge procka Xtal1 i uruchom programowanie procka

SP6FRE · 29-07-2011 0:15

Dziękuję za podpowiedź w sprawie Atmeli. Faktycznie, metodą "na obcy generator" udało mi się ożywić dwa z trzech zablokowanych mikrokontrolerów. W ten sposób mogłem pracować dalej nad modułem mocy.
Muszę przyznać, że ten temat sprawił mi, jak dotąd, najwięcej problemów. Ale choć mam jeszcze pewne kłopoty z wyświetlaczem to w zasadzie mogę powiedzieć, że miernik mocy już działa.
To co widać na zdjęciu to prawdopodobny, ostateczny kształt tej funkcji. Poziome linie pokazują granice pomiaru od wartości minimalnej do maksymalnej a szeroki słupek to aktualna wartośc mierzonej mocy. . Wartości graniczne zostają ustalone w procesie kalibracji wymagającym dołączenia do miernika znanej mocy. Do tego celu można będzie użyć sygnału z wewnętrznego generatora. W tym celu na wyjściu układ generuje częstotliwość 5MHZ a poziom mocy tego sygnału trzeba ustalić raz dla każdego miernika z osobna. Oczywiście, do kalibracji będzie można użyć również niezależnego źródła o znanej mocy w granicach od kilku do kilkuset mW. Na podstawie sygnału kalibrującego system sam wyliczy zakres pomiarowy. Najdokładniejsze pomiary znajdować się będą w zakresie +- 2 rzędy od mocy referencyjnej ale z pierwszych prób wynika, że i w szerszym zakresie można na pomiarze polegać.
W dolnej linii widać aktualna wartość mierzonej mocy wyrażonej w mW lub W oraz moc dBm czyli moc w stosunku do 1mW.
L.J.