В поисках эффективного датчика тонких излучений

[ИзГой]

Вот датчик чего не знаю но получилось. Пьезоэлемент подключен прямо на вход осциллографа

Может натолкнет кого на мысли. это видео.

пьезо.zip

[Гость DrMax]

Извините в посте 299 отношение не сигнал помеха, а наоборот помеха/сигнал.. Т.е. сигнал в миллионы и миллиарды раз меньше уровня помехи..

В общем то надо для начала изготовить усилитель малошумящий, а там пробовать различные штуковины вешать на его вход, и испытывать различные способы стабилизации и экранировки.

 

Если предполагается датчик будет несколько удален от усилителя, а так должно быть, хотя бы потому что датчик будет засовываться в различные потоки и лучи торсионные, то сам усилитель должен быть за пределами этих потоков.. Значит нужно какие то провода для соединения датчика с усилителем.. Тогда видимо нужно использовать диф. вход усилка.. Для того чтобы компенсировать синфазную помеху наводящуюся на провода.

[Palvitkab]

В даташитах на импортные сверхмалошумящие ОУ принято в качестве "шумового"показателя считать нановольт деленный на корень герц. Не знаю как это понять, но вот что я выяснил:

Op777 – 15нв/√Гц

ADA4528 - 5,9 нВ√Гц

OPA369 - 120 нВ/√Гц,

LT623x - 1,1 нВ/√Гц

LMV77x - 7-8 нВ/√Гц

LMH6624 - 0,92 нВ/√Гц

AD8099 - 0,95 нВ/√Гц

[Palvitkab]

Извините в посте 299 отношение не сигнал помеха, а наоборот помеха/сигнал.. Т.е. сигнал в миллионы и миллиарды раз меньше уровня помехи..

В общем то надо для начала изготовить усилитель малошумящий, а там пробовать различные штуковины вешать на его вход, и испытывать различные способы стабилизации и экранировки.

 

Если предполагается датчик будет несколько удален от усилителя, а так должно быть, хотя бы потому что датчик будет засовываться в различные потоки и лучи торсионные, то сам усилитель должен быть за пределами этих потоков.. Значит нужно какие то провода для соединения датчика с усилителем.. Тогда видимо нужно использовать диф. вход усилка.. Для того чтобы компенсировать синфазную помеху наводящуюся на провода.

Лучше всего использовать повторитель на малошумящем ОУ с Ку=1, перед кабелем.

[Гость DrMax]

Этот параметр означает сколько напряжнения шума будет на входе операционника, при соответствующей полосе в герцах.. Чем шире полоса тем больше шумов получится. Ну это что на входе еще нужно помножить на коэфф. усиления, тогда получим амплитуду шумов на выходе. Или же просто сравниваем с напряжением полезного сигнала.

 

Ну вот для примера возьмите LMV77x - 7-8 нВ/√Гц. Если мы задумаем его применить в усилке для усиления сигналов с амплитудой 50мкв, в полосе от 2 до 40Гц.. Значит 40-2=38 берем из этого корень ну около 6 с копейками. это дело множим на уровень шумов 8нВ, получим 48нВ это амплитуда шумов в данной полосе.

 

Полезный сигнал 50мкв, делим 50 на 0,048, (все в микровольтах) получим 1041 , это чуть более 60дб отношение сигнал шум. ЧТо очень таки неплохо.. примерно такое отношение сигнал шум было в качественных кассетных магнитофонах 90х годов. Вы же слышали некий шум в паузах между песнями?

 

Для того чтобы сигнал 50мкв довести до уровня совместимого с входом звуковой карты компа, а это примерно 250мВ..(точно не знаю) ну это 250000/50 =5000 это требуемый коэффициент усиления (примерно 73дб) что довольно много.. Вероятно прийдется ставить две микросхемы одна за другой.. При этом на выходе уровеь шума получится тоже усиленный и его амплитуда будет 240мкв..

 

Но тут еще одна каковырка.. Эт мы взяли полосу 38 гц, как будто у нас на выходе усилителя стоит полосовой фильтр с прямоугольной характеристикой АЧХ.. таких реально почти не бывает.. Да и в реальной схеме полоса обычно ограничена самим усилком, когда в немприменена частотнозависимая ООС.

 

Чаще всего обеспечивается фильтрация первого порядка, и далее если нужно уже стоит более хороший фильтр, например третьего-четвертого порядка. Ну думаю можно ориентировочно считать что полоса пропускания первой микросхемы будет 1000Гц.. иначе в схеме прийдется ставить большие емкости, которые сами имеют не очень хорошие шумовые характеристики (большой уровень фликер шумов)..

 

Тогда пересчитываем и получаем корень из 1000 это 32.. множим на 8, получаем 0,253мкв уровень шумов приведеный ко входу. отношение сигнал шум получится 198 раз, это почти 45 дб.. Что приемлемо, с учетом того что мы еще потом применим фильтрацию во втором каскаде..

 

Но если наш сигнал может иметь величину меньше чем 50мкв, то очевидно такая микросхема не подойдет для нашего усилка..

Так что нужно всегда ориентироваться на минимальный уровень входного сигнала, который мы хотим измерить и отобразить без существенных шумов. Достаточно неплохо выглядит сигнал при шумах лучше 40дб.. (т.е. от 40 и выше..)

[Andy1744]

В даташитах на импортные сверхмалошумящие ОУ принято в качестве "шумового"показателя считать нановольт деленный на корень герц. Не знаю как это понять, но вот что я выяснил:

Op777 – 15нв/√Гц

ADA4528 - 5,9 нВ√Гц

OPA369 - 120 нВ/√Гц,

LT623x - 1,1 нВ/√Гц

LMV77x - 7-8 нВ/√Гц

LMH6624 - 0,92 нВ/√Гц

AD8099 - 0,95 нВ/√Гц

 

из этого списка использовал раньше Op777 , потом попался мне как то ina118 формально по упомянутому показателю они не сильно отличаются , в реалии последний много лучше.

[Гость DrMax]

Лучше всего использовать повторитель на малошумящем ОУ с Ку=1, перед кабелем.

 

А какой смысл? ведь выход то не диф... и сигнал не усилен.. думаю тогда уж с Ку хотя бы 10.. А смысла в низком выходном сопротивлении не вижу особого..

[Andy1744]

раз уж разговор зашел за датчики ,DrMax помните я как то похаял вашу идею на счет конструкции датчика на двух воздушных капах подключенных к высокочувствительному измерителю емкости? Какой то ваш знакомый вроде такой прибор сделал. В общем я попробовал на ad7745 , получилось довольно не дурно , на ЭМИ он конечно ведется будь здоров , но если загрубить до 16-17 значимых разрядов АЦП - вполне приемлемо. Пока плотно не экспериментировал , но по первым же опытам такой датчик отличает водопроводную воду от "святой". так что спасибо за наколку.

[Гость DrMax]

А не пробовали его экранировать латунной сеткой крупноячеистой? Ну чтоб ячейки были по 1-2мм примерно.. Чтобы воздух и оргон (структурированная эфироплазма) проходила свободно, а ЭМИ блокировалось..

[Andy1744]

макет так выглядит , экранировать сеткой не пробовал

поскольку первое впечатлений сложилось хорошее ,решил сделать несколько автономных приборов удобных для экспериментов и с разной конструкцией капов

[Andy1744]

А какой смысл? ведь выход то не диф... и сигнал не усилен.. думаю тогда уж с Ку хотя бы 10.. А смысла в низком выходном сопротивлении не вижу особого..

 

в даташите на ina118 пример прямо под упомянутую задачу

[Palvitkab]

в даташите на ina118 пример прямо под упомянутую задачу

Это у Вас 2 взаимноперпендикулярные коаксиальные антенны? Очень интересно. Центральные стержни идут на дифвходы INA, а внешние цилиндры заземлены? Скажите пожалуйста, какие размеры антенн, материал проводников и изоляторов, и на каком расстоянии они друг от друга?

[Palvitkab]

Но тут еще одна каковырка.. Эт мы взяли полосу 38 гц, как будто у нас на выходе усилителя стоит полосовой фильтр с прямоугольной характеристикой АЧХ.. таких реально почти не бывает.. Да и в реальной схеме полоса обычно ограничена самим усилком, когда в немприменена частотнозависимая ООС.

 

Чаще всего обеспечивается фильтрация первого порядка, и далее если нужно уже стоит более хороший фильтр, например третьего-четвертого порядка. Ну думаю можно ориентировочно считать что полоса пропускания первой микросхемы будет 1000Гц.. иначе в схеме прийдется ставить большие емкости, которые сами имеют не очень хорошие шумовые характеристики (большой уровень фликер шумов)..

 

То есть, насколько я понял, для обеспечения высокой шумоподавляемости, необходимо ставить полосовой фильтр. А где, на входе малошумящего ОУ или на выходе?

[ИзГой]

Фазированный датчик переменного магнитного поля, откуда взял не помню.

[Andy1744]

Это у Вас 2 взаимноперпендикулярные коаксиальные антенны? Очень интересно. Центральные стержни идут на дифвходы INA, а внешние цилиндры заземлены? Скажите пожалуйста, какие размеры антенн, материал проводников и изоляторов, и на каком расстоянии они друг от друга?

 

я вас немного запутал . картинка из даташита на ina118 это просто пример к изначальному вопросу по поводу измерения малых сигалов , я этим не занимался , просто посчитал что данная иллюстрация тут уместна.

 

то что на фото - два коаксиальных конденсатора подключны к интегральному преобразователю емкость-код (+- 4 пф ,24 разряда) , измерять можно как дифференциально , так и по отдельности.

[Гость DrMax]

думал но что то никак, не пойму зачем на ногу подавать сигнал от экрана кабеля?

[Andy1744]

думал но что то никак, не пойму зачем на ногу подавать сигнал от экрана кабеля?

 

на сколько я понимаю тушка высокомный источник , сигналы слабые - нужен экран , экран емкость да еще и переменная , данный схемотехнический прием позволяет динамическую входную емкость значительно уменьшить. если не озаботиться то уже при метре кабеля и тушке 100-300 мом граничная частота измеряемого сигнала не превысит 10 герц.

сам с этим не работал , помню что для этих целей применяли кабель в двойном экране , причем заземлялась внешняя оболочка ,а внутреняя включалась подобным образом. в общем в даташите что то из этой серии.

[Palvitkab]

я вас немного запутал . картинка из даташита на ina118 это просто пример к изначальному вопросу по поводу измерения малых сигалов , я этим не занимался , просто посчитал что данная иллюстрация тут уместна.

 

то что на фото - два коаксиальных конденсатора подключны к интегральному преобразователю емкость-код (+- 4 пф ,24 разряда) , измерять можно как дифференциально , так и по отдельности.

 

А можно схемку посмотреть? Немного почитал даташит, посмотрел печатку, Вы и АЦП тоже задействовали, термометр или тоже с датчиков?

[Andy1744]

А можно схемку посмотреть? Немного почитал даташит, посмотрел печатку, Вы и АЦП тоже задействовали, термометр или тоже с датчиков?

если есть интерес конечно поделюсь , хотя включение чисто по даташиту. свободный канал АЦП программно включен , но сейчас туда ничего не подключено думаю он понадобится позже когда определится конструкция коаксиальных кондесаторов , бортовой термометр задействован.

по схеме сейчас есть два рабочих варианта ,в первом ad7745 подключена к универсальному контроллеру который сохраняет на флешку и рисует на tft экран , и вот вчера сделал автономный компактный вариант в нем свой простенький контроллер и символьный LCD на две строки , потребление 6 ma батарейка. в общем есть варианты ,а можно вообще Ad7745 попробовать на порт принтера подключить к обычному компу.

[Palvitkab]

если есть интерес конечно поделюсь , хотя включение чисто по даташиту. свободный канал АЦП программно включен, но сейчас туда ничего не подключено думаю он понадобится позже когда определится конструкция коаксиальных кондесаторов , бортовой термометр задействован.

по схеме сейчас есть два рабочих варианта ,в первом ad7745 подключена к универсальному контроллеру который сохраняет на флешку и рисует на tft экран , и вот вчера сделал автономный компактный вариант в нем свой простенький контроллер и символьный LCD на две строки , потребление 6 ma батарейка. в общем есть варианты ,а можно вообще Ad7745 попробовать на порт принтера подключить к обычному компу.

Да, конечно есть интерес. Можно в личку. Насчет вывода данных, есть еще один вариант - нетбук, во вложении. Windows CE, 3 USB порта, стоит недорого. Тут конечно надо уметь программировать. Но как еще один вариант (я не пробовал).

И Вы не пробовали кроме воды что то измерять, Арину, крест?

__molotok.ru_ShowItem2.php_item_2026119830.pdf

[Andy1744]

можно конечно и usb использовать - не проблема , но я от него отказатся в пользу rs232 по тому как у меня еще не одно устройство по usb больше недели без сбоя не проработало , да и шнурок более короткий.

вот примерная схема последнего варианта.

 

пока ничего кроме воды не пробовал подсовывать , но я ожидаю те же проблемы что и с другими типами датчиков - то что называется энергоинф. барьер , впрочим посмотрим.

[Гость DrMax]

Andy, скажите это схема примерная или она все таки рабочая? ее в пикад перебью, и плат наделаю? эт не будет глупой затеей?

мне кажется что отображать емкость каждой трубки вместе или поочереди, это не очень хорошая идея в плане индикации торсиооных полей.

 

А вот рисовать палками.. ну как на индикаторе уровня записи магнитофона, эт более воспринимаемо будет.. т.е. чем длиннее - тем больше емкость. И потом хорошо бы чтоб было 4 канала, для четырех конденсаторов.Только как это реализовать пока не знаю.. Потому что коммутировать кондеры на входе эт нехорошая идея.. Наверно надо ставить две микросхемы, и считывать их по очереди, и рисовать на дисплее 4 палки.. если интересно, то слушайте для чего это надо..

 

их нужно эти трубки разместить так чтобы они выглядели как четыре оси тетраэдра.. т.е. не под 90 градусов.

И когда эти четыре будут считаны, тогда можно математически вычислить направление потока энергетического, его трехмерный вектор..

[Andy1744]

схему я по памяти с утра наколякал , лучше будет если проверю вечером и выхожу завтра. прошивку чуть позже ,как раз индикацию палками и собираюсь сделать

на счет 4-х каналов полностью с вами согласен ,я так и планировал , но двухканальную Ad7746 нужно заказывать ,впрочем схема подходит под оба чипа , прошивка универсальная.

[Гость DrMax]

Хорошо, подождем правильную схему.. А у вас есть дисплей WH1202А ? небольшой такой акуратненкий. Если б под него вы нарисовали прошивку, под палки.. а по нажатию на кнопку чтоб переключалось в отображение цирирями.. т.е. либо палки либо цифры выбирать. Я бы повоевал тогда с различными датчиками.. есть идеи насчет полосковых и конусных и спиральных.. думаю что можно сделать датчик спиральный, ..

 

короче спираль архимеда вытравить на текстолите.. две штуки правых спиралей и две левых.. спирали сложить друг к другу лицом, навернное надо в зеркальном сделать две.. в общем чтоб получился воздушный конденсатор, между пластинами текстолита положить шайбы диаметром больше чем спираль. Ну и мерить один канал правые, второй канал левые. ЧТобы можно было определить направление закрутки энерго вихрей.

[Andy1744]

Хорошо, подождем правильную схему.. А у вас есть дисплей WH1202А ? небольшой такой акуратненкий. Если б под него вы нарисовали прошивку, под палки.. а по нажатию на кнопку чтоб переключалось в отображение цирирями.. т.е. либо палки либо цифры выбирать. Я бы повоевал тогда с различными датчиками.. есть идеи насчет полосковых и конусных и спиральных.. думаю что можно сделать датчик спиральный, ..

 

короче спираль архимеда вытравить на текстолите.. две штуки правых спиралей и две левых.. спирали сложить друг к другу лицом, навернное надо в зеркальном сделать две.. в общем чтоб получился воздушный конденсатор, между пластинами текстолита положить шайбы диаметром больше чем спираль. Ну и мерить один канал правые, второй канал левые. ЧТобы можно было определить направление закрутки энерго вихрей.

 

с удовольствием ваши идеи на счет конструкций датчика приму.

WH1202А будет работать.