Например TDA7294

Форум РадиоКот • Просмотр темы - Детектор деформации на пьезо элементе
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)





Текущее время: Вт мар 19, 2024 10:46:38

Часовой пояс: UTC + 3 часа


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 63 ]  1, , ,  
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 17:04:55 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Доя 3D принтера существует способ определения карты высот стола по пьезо-датчикам. Они клеятся на стол и при касании сопла датчики генерируют сигнал. Этот сигнал поступает на устройство, которое должно давать положительный импульс. Схема самых ранних версий этого устройства приведена ниже, а схема современной платы недоступна.
Изображение
Один корпус дает опорную половину питания на каскад, именуемый "усилителем заряда". Туда же поступает сигнал с датчика. Компаратор сравнивает с другим опорным (типа регулировка чувствительности) и дает импульс, если есть превышение. Это в теории.
На практике схема работает крайне неустойчиво, хотелось бы разобраться, как она должна работать. Я прозвонил плату и определил дополнительные каскады и элементы. Я слаб как схемотехник, может, кто поможет разобраться.
Изображение

Рекомендованная настройка идет по светодиодам: красный у компаратора и зеленый на выходе диодных сборок. Изначально горит зеленый. Подстроечником компаратора добиваемся переключения с зеленого на красный. При нажатии на стол должен погаснуть красный и моргнуть зеленый. На выходе при этом положительный импульс, а на выходе каскада при горящем красном высокий уровень, при моргании зеленого появляется отрицательный импульс (по осциллографу). Если чувствительность низкая, красный гаснет, а зеленый не загорается. Система при этом не срабатывает.
Плиз, поясните, что это за каскад дополнительный ввели? И что за хитрая схема выхода через диодные матрицы? На входе защита, а здесь зачем?
Возможная неточность: я не смог определить полярности диодов.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 18:24:00 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Как я понял, дополнительный каскад удлиняет полученный с дифференциатора импульс примерно на сто миллисекунд (можно точно посчитать, но лениво). Фронт импульса, соответствующий касанию, остаётся практически на месте, а другой, после отпускания, задерживается.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 19:57:46 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
То есть как одновибратор на случай очень коротких превышений порога компаратора, наверное.
И если не трудно, как работает каскад диодных сборок и какую функцию он выполняет? Я чего в схему-то полез: в результате экспериментов зеленый стал загораться, а когда ткнул на выход осциллограф, там пусто. Спалил чего-то?

Вообще моя мечта выкинуть эту плату. Очень капризна система к расположению датчиков. Их всего четыре, и при нажатии в разных точках стола (он на трех опорах подшипниках) где-то появляется вогнутость, а где-то выпуклость. Соответственно, разные знаки с датчиков, которые смешиваются и снижают суммарную амплитуду. Есть ли схемы на ОУ, которые реагируют на нарастание напряжение на входе независимо от его полярности? Тогда можно было бы на каждый датчик такую поставить и дальше вывести их на раздельные входы любого контроллера


Вернуться наверх
 
PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 21:30:03 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Давайте я просто опишу работу схемы, как я себе её представляю, а выводы вы уже делайте сами, исходя из имеющегося опыта и оборудования под лапой - у меня-то нет ни того, ни другого. Итак, поехали. Анализировать будем вторую схему, отличие которой от первой при взгляде по диагонали - только добавленный каскад.
1. IC1B - повторитель напряжения. Просто делает на своём выходе напряжение, равное половине напряжения питания, и ничего более.
2. IC1A - обозван дифференциатором. На самом деле - обычный неинвертирующий усилитель напряжения с ограниченной полосой пропускания (фильтр НЧ), коэффициент усиления его около 5. Я так понимаю, функцию дифференцирования, точнее, её жалкое подобие, выполняет подгрузка пьезодатчиков: резистор VR1. На выходе этого усилителя сигнал по моему пониманию должен быть такой: короткий (длительность зависит от установки VR1 и свойств датчиков) импульс амплитудой, зависящей от силы нажатия на датчик, направленный вверх (то есть положительный) при надавливании на датчик и направленный вниз (отрицательный) при отпускании датчика. В остальное время напряжение равно половине напряжения питания.
3. IS1D - компаратор. Его задача - сформировать импульс максимальной амплитуды в интересующий юзера момент - то есть, как я себе понимаю, при прикосновении к датчику. Значит, порог компаратора должен быть установлен на напряжение чуть выше половины напряжения питания. Как только усилитель выдаст положительный импульс, компаратор сформирует на своём выходе мощный нулевой уровень (исходное состояние на его выходе - высокий уровень), светодиод LED1 коротко пыхнет, конденсатор C2 разрядится через неназванный диод и, пока он не зарядится через резистор R9, на выходе IC1C будет высокий уровень сигнала.
4. А дальше - непонятно. Кто-то что-то наворотил с теми диодами, так не делается. Подозреваю, что просто схема неверно срисована.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 22:56:58 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Спасибо. Попробую в третий-четвертый раз срисовать схему. Меня она тоже удивила, проверял не раз. Возможно-таки ошибся.

По второй части моей затеи - существуют ли стандартные решения, детектирующие модуль входного напряжения, или скорости его нарастания? Дифференциатор, как я понял, знак изменения учитывает. А надо, чтобы не учитывал.


Вернуться наверх
 
Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 23:06:30 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Что вам надо? Чтобы выходной импульс был как при касании датчика, так и при отпускании? Я бы поставил тогда два компаратора - один срабатывает на положительный импульс, другой на отрицательный, оба выхода можно сложить диодами.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 23:48:10 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Проблема вот какая: непонятно, куда датчики ставить. При проведении теста по площади стола на поверхности может быть и впуклость, и выпуклость. Вот мы прикинули в Ansys распределение удлинений при нагружении разных точек стола:
Изображение
То есть в разных точках теста при нагружении в одну сторону одни и те же датчики могут давать и положительный, и отрицательный сигнал. Но в нашем случае знак не важен, важен факт касания, то есть начала изменения в любую сторону. Вот это и надо поймать. Компараторы нужны: ими отсекаются шумы. Но исходный сигнал слабый: сопло продавливает стол на сотые мм. До компаратора его еще усилить надо, громоздко получается.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Ср апр 14, 2021 23:55:22 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Ну тогда делайте, как я сказал. В вашей схеме (для определённости говорим о первой): добавляете ещё каскад на оставшемся четвёртом элементе - такой же компаратор, только его входы меняете местами. Разумеется, крутилка установки порога с обвязкой у него должна быть своя. На входы обоих компараторов подаёте один и тот же сигнал, к выходу каждого ставите последовательный диод анодом к оперу, катоды соединяете вместе - это и будет выход.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 00:31:43 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Но это же к каждому датчику придется ставить. Очень громоздко
Я вот о каком варианте думаю: каждый датчик подключен к своему "дифференциатору-усилителю". На их выходах сигнал, который в покое равен половине питания, а при положительном или отрицательном напряжении с датчика будет болтаться вокруг этого значения, если rail-to-rail (так кажется - забыл уже), то от ноля до питания. И его уже подавать на аналоговый вход контроллера, пусть даже нано. Дальше кодить.

Кстати, возможно, на выходе не диодные сборки, а BSS138. Тогда затворы подключены к выходу 1 последнего ОУ, истоки сидят на земле, сток первого идет на выход (открытый!), второго к точке соединения резистора (к питанию) и LED (к земле).

ХА!!!!! Тогда понятно, почему я не вижу на осциллографе сигнала! Плата ведь отключена от принтера, а выход полевика открытый! вот чучело...


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 08:17:14 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Но это же к каждому датчику придется ставить. Очень громоздко
А нельзя ли тупо запараллелить все датчики на один вход одного такого устройства? Они же - пьезопластины, по какой тюкнет, та и даст импульс.
Кстати, возможно, на выходе не диодные сборки, а BSS138.
Вот это - скорее всего именно так. Не обязательно 138, может быть любой мосфет в SOT23.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 08:52:31 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Стол нагружают ведь не прямо на датчики. При нагрузке пластина деформируется и сигнал идет ото всех датчиков, но в разной степени, и, как оказалось, с разными знаками
На корпусах маркировка J1


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 09:36:27 
Друг Кота

Карма: 14
Рейтинг сообщений: 372
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Сообщений: 5069
Откуда: Kaluga
Рейтинг сообщения: 0
Кстати - а что за датчики применены ?


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 10:10:48 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Обычные диски 27 и 35мм


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Чт апр 15, 2021 12:12:51 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
При нагрузке пластина деформируется и сигнал идет ото всех датчиков, но в разной степени, и, как оказалось, с разными знаками
Ну тогда каждому датчику - свой усилитель и компаратор (источник половины напряжения питания вполне может быть общим для всех). Если компаратор должен быть "двухполярный" (реагировать и туда, и сюда), то придётся делать много мелких устройств, каждое для своего датчика, плюс общее, которое будет собирать с них сигналы и кормить их половиной питания. Или каждый компаратор настраивать на определённый знак сигнала (джамперами), тогда может быть одна платка на два датчика.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Сб апр 17, 2021 21:22:44 
Нашел транзистор. Понюхал.

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -6
Зарегистрирован: Вс окт 19, 2014 14:15:57
Сообщений: 184
Рейтинг сообщения: 0
Прошу еще раз участия.
Если сузить задачу и фиксировать сигнал не любой полярности, а только одной, какие входные усилители должны быть? Можно ли использовать ту же схему, но не создавать среднюю точку в полпитания? То есть один выход пьезо просто сажать на землю? Но датчики по-прежнему будут давать в разных режимах то положительный импульс, то отрицательный. Будет ли что плохого, если на вход ОУ придет отрицательное напряжение?


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Сб апр 17, 2021 22:01:14 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 111
Рейтинг сообщений: 4046
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Сообщений: 13317
Откуда: Екатеринбург
Рейтинг сообщения: 0
Существуют усилители, которые способны работать с сигналами уровня "нижнего" питания и даже несколько ниже его. Известный представитель такового - LM358 (там два ОУ в корпусе, насколько я помню). Можно попробовать сделать усилитель и компаратор на одном корпусе этого ОУ.
Схему рисовать я не буду, так расскажу. Смотрите на вашу первую схему, её сейчас переделаем. От схемы остаются два блока: "Differentiator" и "Comparator". Всё, что было подключено к половине напряжения питания, теперь должно быть подключено к общему проводу (он же - минус питания). Полярность подключения датчиков должна быть такая: при надавливании на датчик вывод, на котором появляется отрицательное напряжение, подключается к общему проводу. Как подключать входы компаратора, зависит от того, какой сигнал вы хотите видеть на выходе.

_________________
ВНИМАНИЕ! Я часто редактирую свои сообщения, поэтому перед ответом мне советую обновить страницу.
За перенос модераторами в МЯВУ тем с моими сообщениями я ответственности не несу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Сб апр 17, 2021 23:03:55 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 93
Рейтинг сообщений: 1492
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34
Сообщений: 3627
Рейтинг сообщения: 4
Медали: 1
Мявтор 3-й степени (1)
Немного дополню советы уважаемого mickbell.

Вместо LM358 лучше взять что-то с полевыми транзисторами, типа MCP6001. Не забыть защитить вход диодами как в исходной схеме. Для каждого канала свой усилитель и свой компаратор: один корпус LM239 даст 4 канала. У этого компаратора выходы - открытый коллектор, их можно соединить вместе, реализовав монтажное И (не забывать про подтягивающий к питанию резистор). Полярность сигнала нужно взять такую, чтобы при касании на выходе компаратора формировался ноль. Дальше, при желании, можно поставить одновибратор на 555 таймере по схеме реле времени с перезапуском, разряжая времязадающий конденсатор непосредственно объединенным выходом компаратора. Но в этом случае желательно следить за выходом таймера дожидаясь перехода в ноль после того, как зонд будет поднят.

_________________
Like the eyes of a cat in the black and blue...


Последний раз редактировалось El-Eng Вс апр 18, 2021 08:48:45, всего редактировалось 2 раз(а).

Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Вс апр 18, 2021 08:30:37 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: 93
Рейтинг сообщений: 1347
Зарегистрирован: Вт мар 16, 2010 22:02:27
Сообщений: 13999
Откуда: ДОНЕЦК
Рейтинг сообщения: 0
Может таки лучше тензодатчики понаклеить?
8)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Вс апр 18, 2021 09:16:56 
Собутыльник Кота

Карма: 20
Рейтинг сообщений: 764
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36
Сообщений: 2734
Рейтинг сообщения: 0
Что такое "карта высот стола" и как часто её определяют? Стол кривой и наклонный и надо определить, насколько? Когда-то я видел подобную процедуру на станках ЧПУ, там датчик перемещений приделывали к резцедержателю/головке и катались по всей поверхности стола, запоминая показания индикатора.

_________________
Нет ничего практичнее хорошей теории


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Детектор деформации на пьезо элементе
СообщениеДобавлено: Вс апр 18, 2021 13:49:16 
Друг Кота

Карма: 14
Рейтинг сообщений: 372
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Сообщений: 5069
Откуда: Kaluga
Рейтинг сообщения: 0
Может таки лучше тензодатчики понаклеить?
8)


Они клеются спецклеями по довольно замороченной технологии - не домашняя (для большинства) технология.

Добавлено after 1 minute 23 seconds:
Что такое "карта высот стола" и как часто её определяют? Стол кривой и наклонный и надо определить, насколько? Когда-то я видел подобную процедуру на станках ЧПУ, там датчик перемещений приделывали к резцедержателю/головке и катались по всей поверхности стола, запоминая показания индикатора.


Да - коррекция непараллельности плоскости стола и плоскости движения головки, да на 2Д принтерах тоже используется вариант с контактным датчиком, но человек изобретает что-то свое видимо.


Вернуться наверх
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 63 ]  1, , ,  

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 17


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y