индуктивный датчик малых перемещений.

Phaeton

Мужики вопрос:
Собираю схему индуктивного датчика, схему прилагаю.
В качестве ОУ решил поставить LM358N. На схеме указана лампочка, вместо нее подпаял переменный резистор на 500 Ом (меньше не было). Датчик катушка 100 витков на ферритовом стерженьке.
Питание двуполярное - 9, +9 В.
Поначалу выход схемы был в нуле, датчик не реагировал на приближение железки. Потом решил подкрутить переменный резистор, на макисмуме сопротивления на выходе схемы почти 0 В, синусоиды не наблюдалось с выхода первого ОУ. Когда выкрутил переменный резистор почти на 90 % (в сторону уменьшения сопротивления), резко появилось напряжение на выходе около +7 В. А на выходе первого ОУ осцилограф показал что то похожее на синусоиду, при дальнейшем уменьшении сопротивления частота сигнала снижается и он все больше становится похож на прямоугольный.
В итоге заметил такую штуку, что синусоида наблюдается в очень узком диапазоне, который резистором поймать не могу, то есть либо что то похоже на синусоиду 16,5 кГц, либо ничего. Не могу поймать форму сигнала синусоиды. В чем может быть беда?
Перемещено из прежней (старой) темы) и немного отмодерировано. Сэр Мурр

Реклама

falkonist

Лампочка является автоматическим регулятором амплитуды. При увеличении выходного напряжения спираль нагревается и усиление падает. И наоборот.

С резистором ничего не получите.

Реклама

Phaeton

Хитро придумано! Значит вся фишка этой схемы в лампочке =)
Вроде простая схема, а решения инженерные очень интересные.
Хотя поуказанным данным сопротивление лампы получается 9/0,05 = 180 Ом. При таком сопротивлении резистора, у меня не генерировалась синусоида. Или так и должно быть?
То есть это получается что лампочка постоянно, как бы моргать будет, поддерживая нужную частоту и мплитуду. Все так?
Какую лампочку можно применить? Обязательно 9 В 50 мА, или не критично?

falkonist

Как раз критично. Спираль лампочки светиться не будет, т.к. работать она будет в области сильного недокала.

Реклама

Phaeton

Понял!поэксперементирую.
Вопрос: неужели нет какой нибудь радиодетали способной заменить лампочку?

Реклама

falkonist

Аки грязи осенью. Например, полевой транзистор.

http://studopedia.org/2-131572.html

Но с лампочкой - проще всего.

Реклама

Phaeton

А по сравнению с к140уд708, lm358n намного хуже? Все таки 708 прецизионный усилитель, в отличии от лм.
В общем на работе схемы как то скажется подмена ОУ?

falkonist

К140УД708 = К140УД7. Разница только в том, что первый в пластике, а второй - в металле. "Старинный" 741-й. К прецизионным никаким боком не относится. Но его плюс в том, что выходной каскад выполнен на комплементарной паре транзисторов https://ru.wikipedia.org/wiki/Операцион ... литель_741

358-й - попытка слепить rail-to-rail. Способен работать с входными сигналами с уровня минусовой шины питания (и даже на 0,3 В "минусовее"), но вот по выходу, поскольку оба плеча выходного каскада выполнены на п-р-п транзисторах, да еще и в классе "В" без тока покоя, способен выдать на выходе сигнал, не дотягивающий всего 0,3 В до минуса и целых 1,5 В до плюса, т.е., выходной сигнал несимметричен. Для звука все это фигово, но для Вашей задачи - абсолютно не существенно. Можете ставить, поскольку нужен только один корпус, в котором размещены два ОУ, вместо двух К140УД708.

Phaeton

То есть на качестве датчика это не скажется?

falkonist

А это уж Вы попробуете и отпишитесь. Я Вам не Кашпировский. Спортачить все что угодно возможно.

Phaeton

Нашел лампочку 6 В, 0,3 А. ("горошину") не подходит она, сигнал похож не на синусоиду, а на меандр, весь квадратный какой то, частота сигнала упала, и чувствительность датчика очень плохая.
Лампочек нету у меня которые по схеме нужны.
Может вот таткой генератор замутить?
http://myelectrons.ru/wien-bridge-oscillator-low-thd/

falkonist

Можно и такой. Поскольку для Вашей задачи супер-качественная синусоида совершенно лишняя.

Кстати, ради интереса, если датчик будет намотан на ферритовом кольце - попробуйте его механически сдавливать. Поскольку это будет датчик давления.

Phaeton

Очень интересное предложение, обязательно попробую, отпишусь!
Кстати на счет качественности амплитуды, я не спец, но по словам автора схемы, данная конструкция выдает 1В на 1 мм перемещения, т.е 1 мв на 1 мкм перемещения. Как Вы считаете реально этой схемой добится разрешения датчика в 5 мкм и влияет ли на это качество синусоиды?
Пока, я хотел понять почему автор схемы применяет именно такой генератор синуса, как я понял это генератор с АРУ на мосту Вина.
Это применяется для стабильной АЧХ питания датчика (ну что бы частота и амплитуда не зависела от температуры, времени работы и других факторов).
То есть если собрать обычный генератор синуса на ОУ (или на 555) и запитать им датчик, то схема будет работать, но со временем показания начнут ползти.
Я все правильно понимаю?

falkonist

http://patents.su/2-342609-datchik-davleniya.html C В.С.Шаргородским я работал, поэтому подобные датчики давления мне хорошо известны.

Если схема выдает сигнал, модулированный по амплитуде, то особые требования по стабильности должны предэявляться именно к амплитуде выходного сигнала опорного генератора. Его форма имеет существенно меньшее значение.

Phaeton

Вот собрал генератор по схеме: http://myelectrons.ru/wien-bridge-oscillator-low-thd/
Поменял только номиналы (на те что под рукой были, все замены в приложении указаны). Схема заработала сразу, но на выходе опять почти прямоугольник, начал крутить подстроечник, форма сигнала изменилась, верхушки стали почти как надо, а вот низа никак... Дальше вращая подстроечник в любых направлениях сигнал форму не меняет, меняется амплитуда. Вот если питание выключить, и опять включить, то он опять приобретает почти прямоугольную форму, потом спустя несколько минут мутирует в то что на фотке .
Вот еще интересный факт: прикосновение пальцем к транзистору VT3 возвращает сигнал в первоначальное состояние, палец убираеш и спустя несколько секунд верхушки опять скругляются, причем во время скругления положительная область сигнала уменьшается здорово (почти в 2 раза).
Никак мне этот датчик не дается, без плясок с бубном...
Где я накосячить мог?
Заранее спасибо!

falkonist

Косяк - с полевиком. КП103 - с р-каналом. Как должно быть. А КП303 - с п-каналом.

Phaeton

"В качестве VT1 можно применить практически любой p-канальный J-FET. От его порогового напряжения будет впрямую зависеть амплитуда генерируемого сигнала. Возможно использовать и n-канальный J-FET - они более доступны; для этого необходимо только сменить полярность (перевернуть) VD1 и C3."

Так я как по комментарию к схеме, написано что можно и н-канал ставить , надо тока перевернуть диод и электролит. Я так и сделал.

Пробовал увеличить питание до -15, +15, в статье написано, якобы это поможет скруглить отрицательную область. Картина такая:
Сначала прямоугольники (амплитуда уменьшилась по сравнению с питанием -9,+9), через 5 секунд где то, нагреваются транзисторы биполярные и сама LM358N, и сигнал так же верхушки округляются, потом амплитуда меньше, меньше и вообще почти в прямую уходит. В общем перегрев, и питание я отключаю.

falkonist

Мне лично как-то непонятна надобность во втором ОУ (повторитель) и транзисторах, образующих токовое зеркало. По идее должен работать генератор на первом ОУ + полевик без этой добавки, как на приведенной мною ранее схеме.

Phaeton

Внизу статьи, ссылка выше, объясняют для чего этот наворот (якобы убирает искажения при переходных процессах).
И все таки, в чем может быть проблема, из за транзистора?

falkonist

Я уже несколько раз повторял, что форма сигнала для Вас имеет третьестепенное значение. Попробуйте схему безо всех этих наворотов. Вот когда ее запустите (надежно), тогда и будете что-то добавлять. Вполне возможно, что эти добавки и не понадобятся.