做镊子LCR表又失败，帮忙参谋怎么改

只看该作者 · 2021-8-19 19:34

本帖最后由 yjmwxwx 于 2021-8-23 19:03 编辑

我就像上面这位网友说的一样，这个LCR的电路可能就是他说的1年都搞不定的电路，大家帮帮忙，我不懂电路，程序也写的也很差，发别的地方没人气，也没人帮忙，看这里还有点人，帮忙参谋参谋应该怎么改，电路最好在现有电路基础做减法，放大什么的去掉也行，电路简单能用就好。

程序写一个频率的还行，搞成100HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ四个频率的就出问题了，100HZ测电容有问题，不能自动切换到应该的档位，跳动也大，别的3个频率还行，搞不懂哪里问题，相位暂时没校准，放大后相移比较大，特别放大倍数大的时候，是不是应该把放大电路去掉？
现在搞的100KHZ还行，反而100HZ有问题。

目前电路档位（100KHZ以下能用）

这四个频率的采样率应该设置多少合适？？

自动量程如何写才好？？

电路

lcr.pdf (101.04 KB)

程序

LCR.zip (246.74 KB)

实物

视频频率切换失败演示，可以看到用4个频率测104电容出现问题，测电阻没问题。

前几天搞的单个100KHZ频率主量程还行，我是不是应该只搞一个频率的得了？

1万 · 2021-8-19 21:17

本帖最后由叶春勇于 2021-8-19 21:34 编辑

看了下，显示速度比优酷的视频有进步。我搞的一个量程，主要是100nf以内，主要是复制电容箱，我有高精度电容箱。仪表这玩意主要是校准，看了你的电阻精度还有挖掘潜力，我的是三位有效数字(第四位跳)。电容电感精度比电阻低。主要是复数计算和求平均。不过考虑我用的是stm32f103，基本都是调用复数库。显示屏，少刷，一秒刷3次够用了，我用oled，刷屏时间很占资源。做仪表量力而行，做好很烧钱的。

只看该作者 · 2021-8-19 22:31

叶春勇发表于 2021-8-19 21:17
看了下，显示速度比优酷的视频有进步。我搞的一个量程，主要是100nf以内，主要是复制电容箱，我有高精度电 ...

前些日子做的这个改成单电源只用一个ADC口不用来回切换省很多时间，还改进了自动量程程序，别的地方还不行，不知道这电路方案到底行不行，看别人做的镊子LCR视频很火，于是也想自己试试，发现距离做到人家那样还很远，自己闭门造车不太行，有错误也不知道哪里有错误。我这也没别的表对比，只有一些电阻电容，能做到能用就不错了，主要练练写程序和画电路板，要是这电路能用就画个板子试试，现在还不知道是程序有问题还是电路有问题

只看该作者 · 2021-8-20 11:51

没人给说说么，我感觉100HZ测电容有问题可能是和模拟开关有关，测电容时候U1A的1脚波形不是正弦波，是一个类似包络检波那样的波形
手动切换量程还行，自动切换有的没办法切到应该的档位，这个不知道怎么改。。

程序改了下别的错误，只能先这样了。。

LCR.zip (171.43 KB)

还是先搞一搞显示别的参数和校准什么的了，放大后造成的相移不知道程序矫正相位后能不能用，要是不能用就把放大电路砍掉

1万 · 2021-8-20 11:59

你这个是系统级别的问题，一两句话说不清楚的，

只看该作者 · 2021-8-20 12:04

楼主喜欢动手消磨时间，可以考虑发展一下木工爱好，初期用纯手动工具就够了，斧、刨、凿、钳、锤、磨……有一些基本工具之后，要啥都能自己造。
然后家用自己搞定，慢慢地服务周边，生活不愁

只看该作者 · 2021-8-20 13:39

manbo789 发表于 2021-8-20 11:59
你这个是系统级别的问题，一两句话说不清楚的，

原来是这样，我实在是搞不懂为啥会这样，那个用来平衡的运放U1A在测电容的时候波形变形很厉害，导致ADC满度就不能测出真实的数值了，只有平衡点附近的能用。

只看该作者 · 2021-8-20 13:50

Diyer123 发表于 2021-8-20 12:04
楼主喜欢动手消磨时间，可以考虑发展一下木工爱好，初期用纯手动工具就够了，斧、刨、凿、钳、锤、磨……有 ...

我感觉我做手工也不行，不管做什么都很丑，我17-19岁时候喜欢做音箱，大大小小的做了好几个，最大的2米高双15寸喇叭两个人抬都吃力，一只音箱光成本就1千元，那时候上班有工资所以有钱折腾，现在处理都没地方处理。。

相对来说电子零件比较便宜，一年300多元玩玩不影响生活。

其实我喜欢金属类的，感觉农村学学电焊搞机电维修也许还能混口饭吃

只看该作者 · 2021-8-20 15:41

PCB打样有5元包邮的，也有免费包邮的，真心建议你尝试一下。
可以给你节约很多时间和精力，也能大幅减少出错几率。

只看该作者 · 2021-8-20 18:10

chongdongchen 发表于 2021-8-20 15:41
PCB打样有5元包邮的，也有免费包邮的，真心建议你尝试一下。
可以给你节约很多时间和精力，也能大幅减少出 ...

关键是不知道这电路能用不能用，而且业余DIY一般也就做一个，还可能要随时改动，做个板子回来用不上啊，我到现在学着画过两次实际电路的板子了，都在吃灰根本用不上，不知道画个洞洞板或者覆铜板能不能通过审核，要是能通过审核免费做几块，那样就不用在铁皮上焊电路了

只看该作者 · 2021-8-20 18:31

我的天，楼主确实是高手！但是仪表这么接线绕来绕去，这太不准了，干扰因数太多了。；

只看该作者 · 2021-8-20 18:58

njshenxian 发表于 2021-8-20 18:31
我的天，楼主确实是高手！但是仪表这么接线绕来绕去，这太不准了，干扰因数太多了。； ...

要是评比谁做的丑谁做的不好我能拿奖。。

电路比较简单，线基本上都是电源或者控制模拟开关的，但是干扰确实很大，模拟和数字部分的电源没分开，分开的话显示数字会稳定一些。

只看该作者 · 2021-8-22 10:34

king5555 发表于 2021-8-22 09:31
电路图不能下载，一直报尚未登彔，可是早已登录。电路图看不清楚。你必须先确定电路没错，否则程序白写了。 ...

搞不懂为啥不能下载。。
我不懂理论不知道电路有错没错，只是感觉模拟开关电源电压低了，导通电阻300多欧，我这没有低压低导通电阻的模拟开关，正在做一个2号实验机，改成+-5V电源的，去掉多档位放大部分，再做一个试试。
程序比较简单就是输出正弦波和ADC采个电压都是通用的。

1万 · 2021-8-22 11:27

为什么你觉得自己是闭门造车呢？过程很艰辛。
在软件方面:
1,首先，你用的语言是汇编语言，基本把自己堵死。
2.软件方面要提高自己的表达能力，例如软件流程图，单片机处理各个子模块，你是如何分配计算资源的。如果你能表达，会有很多人会给你分享他们的经验。
在硬件方面:
1，你有好几个关于交流信号的电子制作，我看过，有一定功底，翻了很多资料。
2，同样需要描述你的问题，硬件方面也有很多术语，你有示波器，需要你自己描述下信号波形。模拟论坛因为几个术语，读书人的斯文都不要了，大打出手，你都看过。
3，你是一个非常乐于共享的人，分享自己的硬件设计思路，自己证明自己是对的，是一种很好的锻炼，有点像写论文。有的人看了有所收获，会感激你，会在关键时，拿自己的心得回报你的。

只看该作者 · 2021-8-22 12:37

本帖最后由 yjmwxwx 于 2021-8-22 12:45 编辑

叶春勇发表于 2021-8-22 11:27
为什么你觉得自己是闭门造车呢？过程很艰辛。
在软件方面:
1,首先，你用的语言是汇编语言，基本把自己堵死 ...

我感觉我主要是靠试错法所以比较麻烦要不断试直到能正常运行，但是我不知道怎么用语言来描绘。。
软件我不知道怎么画流程图，这个制作大体流程是输出SPWM定时器同步触发ADC采样，开定时器后再设置一个SYSTICK定时器中断，采样率1M采集1000点就设置1毫秒中断一次，进中断先切换上下臂的CD4053模拟开关和放大档位，再用DFT计算实部虚部，100次的结果累加平均，计算阻抗和显示LCD都在出了中断后，自动量程是用没累加平均前的只是DFT后的实部虚部计算出Z， Z=1000是平衡点，当前设置小于900档位减，超过3000档位加，因为当前放大倍数都是3倍。程序还需要加各档位幅度相位校准和开路短路匹配校准，这个部分还没写。资源方面RAM几乎用光，FLASH用了16K，IO口也紧张没地方放按键，打算把SWD口放按键，但是有没办法调试了，扩展IO还要加电路，但是盒子做的小也没地方加了，我这只有STM32F030F4P6，两次加起来买了100片，现在单片机这么贵这些没用完不可能买别的资源多的。

硬件实在不知道怎么描绘，我这示波器没探头，同轴线做的短路居然有振荡。。主要想用小信号测量二极管不导通，放大根据100KHZ时候设置的，100欧姆档位DUT短路，调整R6阻值使U1A自动平衡运放输出不失真，别的就没什么调的了，100HZ和1KHZ开Q1和Q2衰减，10KHZ只开Q1。
本来想做个单锂电池供电的，但是我这没有3.3V的模拟开关、LCD、电源芯片，只能先验证下方案行不行。
不打算买这些，只能改成去年+-5V的电源方案的试试了，我这NE5532和TL084比较多，模拟开关只有CD4053和CD4052，电路也不比这个复杂。

虽然我喜欢分享，但是不会描述也比较尴尬，别人想帮我也不知道我遇到什么问题从什么地方帮。

只看该作者 · 2021-8-22 12:38

king5555 发表于 2021-8-22 11:06
本网的糸统改版后不稳定，这几天你这个pdf一直无法下载，手机版无法換页只能下一页，如果有十页，必须 ...

https://github.com/yjmwxwx/stm32asm/blob/master/gcm0/LCR/kicad/lcr.pdf

这代码和电路图都传到了GITHUB上，国内没法下载，你那应该能下载。叶春勇的帖子也看过了

1万 · 2021-8-22 15:47

yjmwxwx 发表于 2021-8-22 12:37
我感觉我主要是靠试错法所以比较麻烦要不断试直到能正常运行，但是我不知道怎么用语言来描绘。。
软件我不 ...

在软件方面，我的调试步骤(回忆):
1,先调通数据采集，调通oled
2，把数据上传，用matlab研究算法，和数据稳定性。你的100hz数据可以上传出来看看。
3，matlab程序，c语言化，是pc机上的c程序子函数。返回一个复数
4，PC机的c程序，移植到单片机上。
这种数字信号处理，在单片机上调到何年马月，基本都是PC机上调，看着我的过程繁琐，实际dft得到阻抗半天搞定。
在硬件方面
1，字符液晶扔掉，换oled，i2c占用两个io。0.96的oled不贵且不需要背光
2，把用于字符液晶扩展io改成控制档位。扩展io搞慢速io正合适
3，搜国产模拟开关，我记的是rs开头，导通电阻很小，也可改成干簧管继电器
4，把串口腾出来，发数据，用于数据稳定性分析。你的原理图io基本用光，调试还不累死呀。

只看该作者 · 2021-8-22 17:04

叶春勇发表于 2021-8-22 15:47
在软件方面，我的调试步骤(回忆):
1,先调通数据采集，调通oled
2，把数据上传，用matlab研究算法，和数据 ...

谢谢你的经验，你这方法比较正规，我玩了很多年单片机居然还没用过串口，最多也就用调试器读出数据，MATLAB我还不会用，那个应该能通过串口直接采集数据搞算法仿真吧，那样调试就容易了，我这电脑跑这程序很卡，打印个图什么用的是OCTAVE，功能没MATLAB那么多。
软件方面我觉得难点就是数值计算，我程序里面都是定点数，我自己写的复数除法函数也不好，比较麻烦还容易溢出，只保留4位十进制有效数字，在就是那些电容和别的参数的计算，量程比较宽也容易溢出，这些东西用C语言根本都不用去关心，一行公式就搞定，不知道别人定点数计算都是怎么搞的，要是有现成的参考下就容易了。

硬件方面不打算为这个制作买新元器件，我这制作失败问题主要在硬件上，模拟开关导通电阻300多欧，别的地方还可以，但是在U1A那里就会有问题，在就是后面单个运放倍数过大，100KHZ时候也有问题。正在做一个+-5V供电的版本，把后面多档放大也去掉。

我可能也知道正规方法应该怎么搞，用MATLAB软件仿真算法、用C语言写程序、画个PCB，但是搞不懂为啥我对学这些兴趣不大。

100HZ只用JLINK读出过上臂采样的数据，测电容时候没读过下臂只用示波器看过，现在这制作已经放一边去了，正在焊提高电压版本的等焊好再采个看看。

采100HZ时候采样率是100KHZ

100hz.txt.zip (2.21 KB)

1万 · 2021-8-22 17:50

yjmwxwx 发表于 2021-8-22 17:04
谢谢你的经验，你这方法比较正规，我玩了很多年单片机居然还没用过串口，最多也就用调试器读出数据，MATL ...

你只发了一个数据，还要分析数据的稳定性，这是自动量程的基础。
自动量程，大致是个状态机，参考做电梯。
在技术上你基本上选最难的道路，现在我也看见你也不想改变自己。就这样吧，慢慢摸索。
定点数，翻翻51的老汇编代码，再把gnu gcc编译器的软件浮点代码研究研究，这些都是死东西。不代表你的技术水准。
软件优化，采用热点分析。
你的软件效率关键是dft和刷屏。
至于100个复数求平均跟1000个数据dft差太远。就跟电路板降低成本，单片机30元，你去节省一个电阻1分钱，是没效果的。单片机换了，一下成本就下去了。你把复数除法搞得完美，基本没用，节省的时间，能让你搞2000个数据的dft吗，不能。
你的技术路线我都走过，代码量上去，汇编你根本抗不住。那是无数个夜晚。