Российский производитель и разработчик сертифицированного измерительного оборудования с 1987 года


Измеритель частоты из Е14-440

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

21.05.2015 05:13:43
#1

Участник
Здесь с 21.05.2015
Сообщений: 10

Измеритель частоты из Е14-440

День добрый, есть датчик некой величины, такой что на выходе гладкая синусоида с частотой 100-300 кГц. Нужно измерять время между максимумами по частоте. Времена эти от 50 до 300 мс. Первым способом можно сделать так: внешним контроллером преобразую частоту в напряжение, потом оцифровываю, ищу максимумы, маркирую их по времени (номеру отсчета АЦП), измеряю. На лицо лишняя работа. Нельзя ли использовать цифровые входы для измерения частоты? И с двойной буферизацией собирать это на ПК сразу как непрерывную функцию F(t) с определенной частотой дискретизации, скажем 100-200 кГц.
Рисую на LabVeiw. Плюс,скорее минус, времени на проект 2 недели,  и нет возможности разобраться с программирование набортного DSP.

21.05.2015 08:59:49
#2

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

Re: Измеритель частоты из Е14-440

AntonBut пишет:

День добрый, есть датчик некой величины, такой что на выходе гладкая синусоида с частотой 100-300 кГц.

Максимальная частота преобразования АЦП в E14-440 равна 400 кГц. Но в  любом АЦП максимальная частота сигнала, которую можно оцифровать, равна половине частоты преобразования АЦП. Правда, есть стробоскопические принципы измерения  частот, которые преодолевают указанное ограничение, но это совсем другая история...

AntonBut пишет:

Нужно измерять время между максимумами по частоте. Времена эти от 50 до 300 мс.

Формулировка непонятна.  Если подразумевается измерение периода, то период частоты 100-300 кГц  равен 10 - 3,3 мкс.

AntonBut пишет:

Первым способом можно сделать так: внешним контроллером преобразую частоту в напряжение, потом оцифровываю, ищу максимумы, маркирую их по времени (номеру отсчета АЦП), измеряю. На лицо лишняя работа.

Это уже совсем непонятно - проблема в понимании постановки физической задачи измерения. Нарисуйте диаграмму с указанием всех времён - может, так будет понятнее... Картинки вставляйте прямо сюда.

AntonBut пишет:

Нельзя ли использовать цифровые входы для измерения частоты? И с двойной буферизацией собирать это на ПК сразу как непрерывную функцию F(t) с определенной частотой дискретизации, скажем 100-200 кГц.

Для подачи сигнала на цифровые входы следует корректно преобразовать сигнал к бинарному виду с резкими перепадами и корректными логическими уровнями, см. статью:
http://www.lcard.ru/lexicon/pulse_count_problem

AntonBut пишет:

Рисую на LabVeiw. Плюс,скорее минус, времени на проект 2 недели,  и нет возможности разобраться с программирование наборного DSP.

Для измерения частоты  100-300 кГц или времени между импульсами с разрешением 2 мкс можно использовать специализированный модуль LTR51 c cубмодулем H-51FH, установленный в крейт LTR-U-1-4.

Кроме того, у "Л Кард" есть АЦП с большей частотой дискретизации: E20-10, L-502, E-502, LTR210.

21.05.2015 21:39:57
#3

Участник
Здесь с 21.05.2015
Сообщений: 10

Re: Измеритель частоты из Е14-440

[img]izmer_01.png[/img]
Может с картинкой будет будет понятнее.

Просто расскажу суть задачи.
Первичный преобразователь (датчик) это генератор с катушкой в задающем контуре. Изменение индукции окружающего катушку магнитного поля приводит к изменению частоты генератора.
Время от времени над этой катушкой перемещается магнит.
Соответственно первичный сигнал U(t)  от датчика это синус, частота которого зависит от индукции магнитного поля, а точнее от близости магнита. Задача - измерить время между проходами магнита вблизи датчика.
Нулевым способом я оцифровал первичный сигнал (с частотой 3 МГц), затем прошелся окном по записанному сигналу и с помощью FFT получил эпюру f(t). Затем нашел максимумы на этом графике и определил промежуток времени между этими максимумами.

Затем задача получила необычный поворот - работать на планшете под Win. Но АЦП, который я использовал, не работает на планшете под Win8.1. Нет драйверов, поддержка давно прекращена. Из того, что лежало на полке был только Е14-440. На планшете удалось запустить. Но частота маленькая (как вы правильно заметили). Потому на пути сигнала поставил контроллер и внутри него таймером измеряю интервалы времени между волнами синусоиды. Запоминаю последнее измеренное и по стробам дуругого таймера складываю эти значения в буфер и отправляю в ЦАП. Затем напряжение с ЦАПа, которое является эквивалентом индукции магнитного поля вблизи чувствительного элемента

Так вот, решил поинтересоваться, не реализован ли у вас на плате Е14-440 возможность измерять чатоту?

21.05.2015 22:17:48
#4

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

Re: Измеритель частоты из Е14-440

Программист по E14-440 пока в отпуске.
Вероятно, преобразованный к TTL-уровням сигнал нужно подавать на вход прерывания ADSP, чтобы средствами ADSP реализовать частотомер.

Интересным и недорогим вариантом для портативных вариантов решений является USB-модуль E-154 на основе контроллера SAM7S. Там цифровой вход DI1 является входом таймера TCLK0 ( http://www.lcard.ru/download/e154_manual.pdf , стр.12), и этот вход функционально может быть использован как вход частотомера. Но, к сожалению, в штатном ПО E-154 нет функции частотомера, эту функцию нужно дописывать.

25.05.2015 23:11:48
#5

Сотрудник "Л Кард"
Здесь с 24.04.2014
Сообщений: 1,519

Re: Измеритель частоты из Е14-440

AntonBut пишет:
Так вот, решил поинтересоваться, не реализован ли у вас на плате Е14-440 возможность измерять частоту?

К сожалению, в штатном ПО модуля E14-440 нет готовых решений для измерения частоты. Весь функционал по измерению частоты придётся писать самостоятельно.

25.10.2015 09:21:13
#6

Участник
Откуда: Новосибирск
Здесь с 25.10.2015
Сообщений: 2

Re: Измеритель частоты из Е14-440

Здравствуйте!

Гарманов Александр пишет:

Интересным и недорогим вариантом для портативных вариантов решений является USB-модуль E-154 на основе контроллера SAM7S. Там цифровой вход DI1 является входом таймера TCLK0 ( http://www.lcard.ru/download/e154_manual.pdf , стр.12), и этот вход функционально может быть использован как вход частотомера. Но, к сожалению, в штатном ПО E-154 нет функции частотомера, эту функцию нужно дописывать.

Сейчас как раз нужна такая функция.
Реализовать как дополнительный аналоговый канал, на выходе которого среднее значение периода нескольких нескольких фронтов.
Параметры:
- начало отсчета по фронту: передний|задний;
- количество отсчетов для вычисления среднего: от 1 до N;
- выходное значение: период|частота;
- единица измерения периода: мксек, мсек, сек;
- единица измерения частоты: кГц, Гц, Обороты в минуту.

Прошу дописать для E-154 канал "Дискретный частотомер".
Прошу откликнуться всех заинтересованных.

Спасибо!

25.10.2015 14:18:40
#7

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

Re: Измеритель частоты из Е14-440

Замечу, что сходу видны также следующие пути развития программных возможностей E-154 на основе доступных портов контроллера SAM7S:
- PA4/TCLK0 : Частотомер, измеритель длительности, скважности  импульсов (например, для подключения энкодеров). 
- PA5/RXD0 , PA6/TXD0 -  UART как дополнительный программный интерфейс.
- PA7PWM3, PA13/PWM2, PA14/PWM3 - три выхода PWM c их полным функционалом.
- PA11/NPCS0, PA5/RXD0/NPCS3, PA12/MISO, PA13/MOSI, PA14/SPCK - 2-х канальный  SPI как дополнительный программный интерфейс для подключения различных SPI-устройств.
- PA1-PA4, PA11-PA14 - входы внешней синхронизации (как входы прерывания) для решения различных задач синхронизации.

25.10.2015 17:27:09
#8

Участник
Откуда: Новосибирск
Здесь с 25.10.2015
Сообщений: 2

Re: Измеритель частоты из Е14-440

Александр, спасибо за быстрый ответ!
Оказывается, у Вас планов громадьё :-)
Говорят, за спрос не бьют, мечтать не вредно, ну и т.д. :-)

25.10.2015 18:08:01
#9

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

Re: Измеритель частоты из Е14-440

asng пишет:

Александр, спасибо за быстрый ответ!
Оказывается, у Вас планов громадьё :-)
Говорят, за спрос не бьют, мечтать не вредно, ну и т.д. :-)

Проект E-154 - это разработка 2007 года. Когда 7 лет назад он появился, то была смутная надежда, что, воспользовавшись открытой архитектурой, открытыми исходными текстами и низкой стоимостью железа, пользователи начнут его сильно развивать. Но этого не случилось... Причина мне не ясна.
...А развивать E-154 можно либо самостоятельно, либо платить грамотным низкоуровневым программистам за работу. Чтобы найти заинтересованных лиц для продвижения проекта, нужно консолидировать потребности, а значит, обобщать перспективные технические возможности E-154, что я выше и попытался сделать. Вам осталось совсем немного: найти заинтересованных лиц, составить "народное ТЗ" и заказать работу профессиональному программисту.