Российский производитель и разработчик сертифицированного измерительного оборудования с 1987 года


работа с модулем LTR51

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

Олег
11.11.2013 13:31:02
#1

Гость

работа с модулем LTR51

Здравствуйте.

Пытаюсь использовать модуль LTR51 для измерения частоты вращения вала.
В качестве первичного СИ использую индукционный датчик, который срабатывает на грани (6 шт.) гайки на валу.
Диапазон измерния частоты вращения 0 - 80 000 об/мин. с коэффициентом редукции в Гц получается
0 - 48 000 Гц.

Индукционный датчик в зависимости от частоты срабатывания выдает напряжения:
частота          U,В
300     =   +/- 0,01В
1060    =   +/- 0,02В
...
5000    =   +/- 0,08В

1) использую ПО с Вашего сайта http://www.lcard.ru/download/examples/l … elphi7.zip
все стоит по умлочанию, ничего не менял в ней

вроде все мерит, но до частоты срабатывания 3000 Гц.
при повышении частоты срабатывания данные становятся недостоверными при фактической частоте срабатывания = 5000 ПО отображает 4000
(до этого использовал СИ-8 он ведет себя точно также)

2) пытаюсь установить пороги гистерезиса верх и низ в 0, ничего не меняется.

3) пытаюсь выйти порогами гистерезиса из диапазона срабатывания для получения 0 - ничего не выходит

подскажите пожалуйста в чем может быть причина?

11.11.2013 14:31:13
#2

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

Олег,
1) в H-51 установлен входной диапазон -1,22В… +1,21В? Это устанавливается джамперами. 
2) Используются H-51FH или H-51FL?
3) Какие минимальные длительности импульсов (и скважность) на выходе индукционного датчика при максимальных оборотах?
4) Осциллограммы этих сигналов для максимальных и минимальных оборотов можете выложить или выслать на support@lcard.ru ?
5) Предлагаю не с примеров Delphi7 начать проверять, а с готового ПО UTS, где можно пороги правильно поставить, в соответствии с поданным напряжением....

Олег
12.11.2013 11:42:44
#3

Гость

Re: работа с модулем LTR51

я не много обсчитался с частотой срабатывания
должно быть: Диапазон измерения частоты вращения 0 - 80 000 об/мин. с коэффициентом редукции в Гц получается
0 - 8 000 Гц.

1) в H51 установлен был +/- 10В, поставил перемычку - результата нет;

2) У меня стоит мезонин H-51FL;

Олег
12.11.2013 11:43:37
#4

Гость

Re: работа с модулем LTR51

3) осциллограммы я выслал Вам на почту
4) UTS воспользоваться не получилось

12.11.2013 13:11:55
#5

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

Олег. В Вашей ситуации видны следующие проблемы:

1. LTR51 предназначен для измерения частот тех сигналов, к которым можно применить критерий селекции сигналов по уровню для выделения бинарного сигнала, по которому LTR51 и определяет частоту. Этот принцип работы LTR51 подробнейшим образом объяснён в руководстве. Теперь рассмотрим присланные сигналы:
В сигнале
http://www.lcard.ru/download/image/signals/5000.png довольно плохое соотношение сигнал-шум, к тому же амплитуда полезной составляющей не постоянна. В этих условиях невозможно поставить оптимальные пороги срабатывания LTR51 так, чтобы обеспечить гарантированное надёжное срабатывание.
В сигнале http://www.lcard.ru/download/image/signals/50000.png, кажется, можно добиться надёжности срабатывания, поставив пороги возле нуля (+5 мВ, -5 мВ), но в этом сигнале присутствует  низкочастотная составляющая, которая может привести на длительных выборках к пропускам импульсов (к ошибке измерения частоты в сторону уменьшения).
Вопрос: что это за индуктивный датчик, который даёт сигнал такого плохого качества? Выложите его схему и схему подключения. Если принципиально сигнал нельзя улучшить, то применяйте АЦП общего применения и спектральную обработку для выделения информации о частоте.

2. LTR51 нельзя управлять вслепую или "методом тыка". UTS - проверенное ПО, которое выставляет правильные значения напряжений порогов в вольтах. И эти пороги нужно ставить осмысленно, зная поведение сигнала. А в чём проблема воспользоваться UTS? Правильность работы примера Delphi7 я гарантировать не могу.

3. Нет ответа на вопрос "Используются H-51FH или H-51FL?"

12.11.2013 16:09:17
#6

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

Если индуктивный датчик - это открытая катушка на магнитном сердечнике, то этот датчик, естественно, ловит все электромагнитные поля вокруг. Улучшить сигнал / шум принципиально можно следующими мерами:
1. Частичное экранирование катушки и полное экранирование кабелей от неё.
2. Активная нагрузка катушки резистором (1 кОм или меньше), установленным на стороне входа АЦП. Этот резистор будет демпфировать паразитные колебательные процессы.
3. Симметричное подключение катушки (через дифференциальный буферный элемент). Этот способ компенсирует синфазную наводку на катушку.
4. Фильтрация между катушкой и входом АЦП. - Вопрос, требующий расчёта цепей, обеспечивающих заданную полосу пропускания.
5. Увеличить ЭДС индукции за счёт установки более сильных возбуждающих магнитов. Если это просто  гайка на валу (как Вы пишете), то это хуже, поскольку её намагниченность с разных сторон будет разной и не постоянной в течении длительного времени.

12.11.2013 19:37:10
#7

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

Олег, я проглядел Ваш ответ выше, что используете H-51FL. У него RC-фильтр 1-го порядка на входе с частотой среза АЧХ 36 кГц по уровню -3 дБ, если считать, что источник сигнала низкоомный до 600 Ом.

13.11.2013 09:42:03
#8

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

Олег, разумная последовательность освоения LTR51 следующая:
1. От любого генератора подать на вход LTR51 не зашумлённый периодический сигнал требуемой частоты.
2. Научиться управлять порогами с помощью UTS для получения адекватного результата (нащупать границы срыва измерения для верхнего и нижнего порогов).
3. Научиться в примере Delphi7 делать то же самое.

Олег
15.11.2013 16:20:59
#9

Гость

Re: работа с модулем LTR51

Здравствуйте Александр.

Вобщем сделал следующее:
1) установил зазор между датчиком и гранями гайки около 0,8 мм;
2) заменил всю цепь проводов
3) поменял разъемы
Результат:

уровень сигнала подрос в 10 раз (при частоте в 6 кГц (60 000 об/мин) перепад напряжения стал +/- 1В)

с помощью UTS, примера в Delphi 7, и с помощью моего ПО - LTR51 показал нужный результат.

по спектрограмме при частоте вращения 6 кГц присутствуют высокочастотные колебания на 24, 26 кГц и
низкочастотные на 1,5 кГц (т.к. вал крепится на пакате плавающих втулок[подшипники скольжения] в
идеале при работе центр вала описывает "8" которая постоянно поворачивается)

В дальнейшем хочу поставить ФНЧ с полосой пропускания до 10 кГц

15.11.2013 18:44:22
#10

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

1. Да, можно сделать пассивный ФНЧ с частотой среза 10 кГц, но нужно учесть индуктивность источника сигнала (катушки датчика) и входной активно-ёмкостной импеданс H-51FL.

2. С низкочастотной составляющей - дело хуже, поскольку она зависит, как я понял, от частоты вращения и её не отфильтруешь фильтром с постоянной АЧХ. Если сможете подобрать оптимальные пороги для любых условий, чтобы низкочастотная составляющая не приводила к пропуску счёта импульсов в LTR51, тогда задачу решите. Иначе, понадобится АЦП общего применения  и интеллектуальный спектральный алгоритм измерения частоты. 

3. А низкочастотную составляющую нельзя как-то скомпенсировать в датчике юстировкой какой-нибудь? Хотя бы частично.

15.11.2013 19:12:56
#11

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,597

Re: работа с модулем LTR51

...например, два датчика поставить так, чтобы их НЧ составляющая была бы в противофазе, и катушки от датчиков соединить последовательно в фазе? Или наоборот:  если оба датчика в фазе по HЧ-составляющей, катушки - последовательно противофазно. Пространственное расположение обоих датчиков должно быть такое, чтобы полезная составляющая частоты не компенсировалась, допустим, с относительным сдвигом фаз 45 град. полезной частоты. Не знаю, возможно ли такое в Вашем случае.