1 В избранное 0 Ответвления 0

OSCHINA-MIRROR/qq1847123212-ZLCR

Клонировать/Скачать
Внести вклад в разработку кода
Синхронизировать код
Отмена
Подсказка: Поскольку Git не поддерживает пустые директории, создание директории приведёт к созданию пустого файла .keep.
Loading...
README.md

ZLCR

Низкозатратный 100к ЛЦР-метр, основанный на цифровом блокировочном усилителе

Диапазон частот: 1 Гц ~ 100 кГц (шаг 0. 01 Гц);

Диапазон сопротивления: 10 мОм ~ 10 МОм (сопоставление только 1 кОм);

Отказ от PSD и PGA, забудьте о DFT, FFT и LMS алгоритмах, достаточно 2 усилителей + ADC/DAC, забирайте 100к ЛЦР-метр. Основной алгоритм похож на цифровое смещение в радио (цифровое IQ-демодулирование), более точное определение - DLIA (Digital Lock-in amplifier, цифровой блокировочный усилитель);

На самом деле, это просто перемещение сигнальной обработки, выполненной ранее аналоговыми устройствами, в цифровую область, используя возможности плавающей точки для уменьшения сложности аппаратуры.

В отличие от метода PSD, динамический диапазон выше, когда сигнал преобразуется в цифровую область, нет необходимости учитывать шум и дисторсию, динамический диапазон превышает 100 дБ;

В отличие от FFT, LMS алгоритмов, 16 бит 4096 точек уже достаточно высокого разрешения, а DLIA может использовать плавающую точку умножение/CIC/FIR/IIR, DFT: Vi/Vq = 4095/0, DLIA: Vi/Vq = 4. 0952341E3 / 1. 234354E-2;

Кроме того, n=4096 fs=100 кГц FFT разрешение ≈ 24 Гц, а DLIA не имеет ограничений.

Например: сканирование частоты от 80,000. 00 Гц до 80,001. 00 Гц, разрешение 0. 01 Гц;

Собственный трансформатор:

! [4mH. gif](docs/images/4mH. gif)

Диаграмма сопротивления:

! [figure 1. png](docs/images/figure%201. png)

10 нФ 1 кГц 1% время установки:

! [10nF-1kHz. png](docs/images/10nF-1kHz. png)### Больше изображений

Связанные с аппаратной частью:

Стандарт (100к):

4 x OPA + 2 x ADC + 1 x DAC + MCU (> 80 DMIPS);

Минимальный (20к):

2 x OPA + USB Audio Codec (например, PCM2904);

Разработка (100к):

Основной контроллер: STM32F411CE ( > 80 DMIPS), CNY 24

ADC/DAC: TLV320AIC3204 (TI audio codec), CNY 10

AFE: AD8065, 4 x CNY 4

DEBUGGER: CMSIS-DAP для STM32F072 с CDC / J-Link OB-STM32F072-CortexM, CNY 20

Интерфейс: USB VCP (через DEBUGGER) или Bluetooth UART (Simple Shell, формат данных: JSON)

Hardware: [100k ZLCR. rev. c. pdf](https://gitee.com/qq1847123212/ZLCR/blob/master/Hardware/100k%20ZLCR. rev. c. PDF)

Software: Firmware for stm32f4xx

Связанные с программной частью:

Python / C# / Matlab / Windows UWP

### Формат связи:

uart tx:
zlcr -raw -f 1000\n
uart rx:
{"FREQ":1.000000e+03,"a":-2.304493e+03,"b":-5.388904e+03,"c":-2.319749e+03,"d":-5.420242e+03}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"a":-2.304510e+03,"b":-5.388904e+03,"c":-2.319749e+03,"d":-5.419875e+03}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"a":-2.304507e+03,"b":-5.388909e+03,"c":-2.319749e+03,"d":-5.421182e+03}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"a":-2.304502e+03,"b":-5.388918e+03,"c":-2.319749e+03,"d":-5.423528e+03}\n
uart tx:
zlcr -f 1000\n
uart rx:
{"FREQ":1.000000e+03,"MAG":9.937274e-01,"PHASE":-1.291339e-04}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"MAG":9.940118e-01,"PHASE":-2.515127e-04}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"MAG":9.941343e-01,"PHASE":-3.042429e-04}\n
{"FREQ":1.000000e+03,"MAG":9.939352e-01,"PHASE":-2.185376e-04}\n
```## Расширение (до 20 МГц):
Аmplifier-составной auto-balancing bridge не подходит для тестирования частот выше 100 кГц, поэтому была разработана цифровая система управления балансом моста, которая генерирует два стимулирующих сигнала (2 x AD9834), используя обнаружение несбалансированного напряжения/текущего (HPF + 40dB AMP + DLIA), алгоритм управления корректирует амплитуду и фазу стимулирующих сигналов, чтобы мост приближался к балансу; одновременно используется ADC + DLIA для обнаружения V(DUT) & I(DUT), вычисления комплексного сопротивления, результаты измерения минимальны при достижении баланса моста; проблема увеличения частоты дискретизации и вычислений решается с помощью подвыборки (выборка на промежуточной частоте). В университете я делал подвыборку STM32F4 для 20 Найквистовой зоны и заметил явную дрожь разрешения и снижение отношения сигнал/шум, а затем полоса пропускания становится недостаточной. Для сигналов с узким спектром, таких как V(DUT) и I(DUT), подвыборка + PSD/DLIA является балансом между производительностью и стоимостью; для ΣΔADC был разработан простой удерживатель уровня (4 x TS5A3159A, не проверен); кроме того, AD9834 не может контролировать амплитуду, поэтому был разработан метод управления амплитудой через PWM (AF OD режим), а фаза контролируется с помощью дрожания для 16-битного разрешения.Наконец, я выкладываю версию, которая ещё не была проверена [20M ZLCR. rev. a. pdf](https://gitee.com/qq1847123212/ZLCR/blob/master/Hardware/20M%20ZLCR. rev. a. PDF)

## Ссылки:
[Руководство по измерению сопротивления Keysight Technologies](http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5950-3000.pdf)  
[Пример создания LCR-метра на основе DSP для вашей информации](http://www.amobbs.com/thread-5590156-1-1.html)  
[MT-002: Как Найквистовское правило влияет на проектирование систем дискретизации данных](http://www.analog.com/media/cn/training-seminars/tutorials/MT-002_cn.pdf)  
[MS-2698: Использование синхронного обнаружения для точных измерений низкого уровня](http://www.analog.com/media/cn/technical-documentation/technical-articles/Use-Synchronous-Detection-to-Make-Precision-Low-Level-Measurements-MS-2698_cn.pdf)  
[Ключевые технологии измерения спектра альтернаторного сопротивления на основе DLIA](http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10487-1012361681.htm)

Комментарии ( 0 )

Вы можете оставить комментарий после Вход в систему

Введение

дешевый 100к ЛКР метр, основанный на цифровом блокировочном усилителе Развернуть Свернуть
Apache-2.0
Отмена

Обновления

Пока нет обновлений

Участники

все

Недавние действия

Загрузить больше
Больше нет результатов для загрузки
1
https://api.gitlife.ru/oschina-mirror/qq1847123212-ZLCR.git
git@api.gitlife.ru:oschina-mirror/qq1847123212-ZLCR.git
oschina-mirror
qq1847123212-ZLCR
qq1847123212-ZLCR
master