电阻测量—关于正弦信号的有效值和平均值

只看该作者 · 2012-2-27 22:06

山顶风大

只看该作者 · 2012-2-27 22:07

14# iampoor
这个取决于你的输入信号的纯净性和检波电路的线性以及最后的表达式。如果这三个方面没问题的话，用均值检波，有效值检波，峰值检波最后结果是一致的，它们有一个固定的比例。波形如果较好的话没必要进行有效值检波，有效值检波可以用软件也可以用
硬件如AD637之类。软件点用资源，硬件较贵不划算。用平均值检波比较划算也比较成熟。检波电路不用两个，用个模拟开关切换就可。

只看该作者 · 2012-2-28 01:03

用均值检波，有效值检波，峰值检波，当然也可以，不过这种方法可以得到阻值，而不是阻抗值。阻抗值包含了相位角，这就是最好使用 DFT 的原因。通过 DFT 运算，可以得到电流和电压的矢量，进而可以求得阻抗. 计算公式很简单：

Rr + j Ri = (Vr + jVi) / (Ir + jIi) = (Vr + jVi) * (Ir - jIi) / (Ir*Ir + Ii*Ii)

DFT 本身就是一个很好的数字滤波器，不用担心输入信号的纯净性的问题。

1万 · 2012-2-28 12:13

会当临绝顶，一览众山小。

在我看来，这就是一个非常简单的问题，去看我关于 DFT/FFT 的帖子，看明白了，就会计算阻抗了。
highgear 发表于 2012-2-27 22:00

可以用单片机去挑战下，100hz以上频率响应，0.1%以上精度，16位以上ENOB

只看该作者 · 2012-2-28 21:12

我只是针对楼主的要求说的，要说阻抗我在上面说的很清楚了。
相角都测得出还测不测不出阻抗吗，都是计算。

只看该作者 · 2012-2-29 09:05

谢谢各位高人。
其实理论说起来比较简单，但在某一具体应用中，很多条件约束，就让选择越来越少。
我这个想法，其实就和测量溶液电导一样的应用。
肯定要用交流信号来做激励，但频率和幅度我还没有确定，粗略估计在1khz左右频率，幅度在1v左右吧。
交流信号不管是均值还是有效值，都有一个稳定时间的问题。我这里需要连续测量，精度要求比较高，且采样率要在10hz以上吧。
所以我怕用一路整流来回切换，会引起较大的误差。
还有，目前学艺不精，还不能用mcu做dtf这样的数字运算（检讨一下），只能是羡慕，没法用啊。

只看该作者 · 2012-2-29 09:09

24楼，有做过这样的成熟东西吗？
可以向您有偿请教。

1万 · 2012-2-29 17:44

你可以按你的思路做.做出来就知道了.
不但采集返回电压,也要采集激励电压,2个做比较才是比较好的方法.

只看该作者 · 2012-2-29 22:12

8-bit 的mcu完全可以做 DFT, 注意不是 FFT, 递推的 DFT 一次迭代只需 2个 16-bit 乘法和 2个 32-bit 加法。两个周期后可以开始计算阻抗。或者保存两个周期的数据（一个周期也可），每周期16或32点，而后计算。

在计算前，你可能需要校正你的设备，即施加标准电压电流，把计算出的电流电压幅值和相位保持下来，以此为基准来调校。

1万 · 2012-2-29 22:27

一个周期16点~32点,就要16K~32K采集速度.没有DMA单片机不好搞,追求高频响,激励频率1k根本不够.
无论DFT还是FFT,最后的物理分辨率和精度还是和计算的点数,ADC的SNR,ADC的分辨率等相关.
这个不是能不能做的问题,是能做到什么水平的问题.看adc就大概能知道做到什么水平.

只看该作者 · 2012-3-1 13:38

mark

只看该作者 · 2012-3-1 14:00

用交流采样来做吧，不过得玩单片机。1KHz的频率，1个周期采20个点吧，50us要采一次，找个高级的MCU来做比较好

只看该作者 · 2012-3-1 15:34

其实这个东西做出来，应该没有问题，关键最后测量精度的问题。
我迟迟不敢下手，就是担心精度达不到预期。
用软件采样来做，不管能做到什么程度，我目前不会做呀，所以这条路就不能考虑了。
现在问题在于，交流电压在做全波整流以后求平均值，这部分比较关键。
简单的全波整流电路，电阻的误差值，使得全波整流以后有误差。
当然，最好是一路求平均值电路，通过开关切换，分别采集激励信号和输出信号，这样可以消除平均值电路上的误差。可问题在于切换后需要稳定时间，从整体上来说，我怕不能满足最后的输出采样率。
如果用两路均值电路，分别对激励和输出信号求平均，那这两路均值电路就显得很重要了。
不知道我的理解对不对？

另外我的均值电路，就是用那个经典全波整流电路，两个运放加2个二极管，还有几个电阻。这个谁有更好的经验吗？

只看该作者 · 2012-3-1 15:35

zjp8683463
从实践上，您有什么经验，可以分享点不？:)

只看该作者 · 2012-3-1 15:40

我现在在想，如果到最后还不行，就直接用成本换指标。激励源和输出信号，分别用求有效值芯片，比如AD637之类的，两路相同的处理，两路AD采集。不过这样好像有点太奢侈了，遭罪啊，做实验还可以，最后成品的成本估计也不大允许。
但总体上，我想在电路上，尽量做到一致性很好，人工调试尽量少，最多一两个点。硬件成本可以适当高一点。
各位估计一下，如果采样误差小于0.5%，这个东西要多少钱才能搞定？

只看该作者 · 2012-3-1 16:32

35# iampoor
实现的方法太多,你这么让别人给估价比较难.还不如把你的大概图纸贴出来让大家评价一下.

只看该作者 · 2012-3-1 16:49

本帖最后由 iampoor 于 2012-3-1 16:51 编辑

我看的是这个电路，绝对值电路。
加上c1，变成整流后输出。
各位还有什么全波整流电路，可以降低整流后的误差？
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只看该作者 · 2012-3-1 16:50

刚才那个图没有插入成功。

只看该作者 · 2012-3-1 16:55

只看该作者 · 2012-3-1 16:55

电阻测量—关于正弦信号的有效值和平均值

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