(http://u1312.hizliresim.com/1j/m/vpddt.jpg) (http://bit.ly/c25MCx)
Herkese Selamun aleyküm değerli ustalarım herkese hayırlı işler bereketli helal kazançlar...
Piyasada bir çok Adc entegresi mevcutken ben neden bu yolu seçtim ? çünki ben bu yapmaya çalıştığım adc yi pic18F452 nin b-c-d portlarına paralel bağlayacağım alt byte orta byte ve üst byte şeklinde bir tanımlama yapacağım ( becerebilirsem :D )... Piyasada bulunan adc entegreleri işlemci ile ya spi yada başka bir haberleşme yöntemi kullanarak haberleşme yapıyorlar bu yapılan haberleşme yöntemi de benim yapacağım uygulamada bir işe yaramıyor çok yavaş oluyor.
Üstte resimde verdiğim gibi 24 bit bir adc devresi tasarlamak istiyorum fakat devrede kullanacağım dirençlerin değerlerini nasıl hesaplamam gerekiyor bir formul yada bir mantık mutlaka vardır bu işin içinde bunu tarif edebilirmisiniz acaba ?
Resimde malum 3 adet opamp kullanılmış 3 bitlik bir adc olmuş ben 24 tane opamp kullanıp 24 bit elde etmek istiyorum...Opamp entegresi olarak lm324 kullanacağım malum bir kılıfın içerisinde 4 adet opamp var 6 adet entegre kullandığım zaman 24 tane opamp elde etmiş oluyorum...
Fakat kafamın basmadığı diğer bir olay ise yukarıdaki verdiğim şemada adam birde kodlayıcı entegre kullanmış burdaki amaç ne olabilir ? ben direk opampların çıkışlarını kullansam ne sakıncası olabilir birer tane 1k direnç üzerinden pic portlarına giriş yapar her bir bit için 10k direnç ile de şaseye çeker ( pull-down ) işi çözerim gibime geliyor sizce yanlış mı ?
Son olarak bu şekilde tasarlanan adc devreleri yeterince hızlı olurlar mı ? en azından cs1180 kadar hıza ulaşabilirler mi yada daha hızlı mı olurlar çünki bunu hesaplarken spi haberleşme hızı adc okuma hızı bilmem nesi derken sizce hangisi daha hızlı olabilir ?
Devrede opamplarla yapılan kısımda bir seviye göstegesi yapılmış oluyor. Giriş voltajının seviyesine göre belli sayıda opamp çıkışı lojik değişime uğruyor, diğerleri aynı seviyede kalmaya devam ediyor. Bu şekilde opamp çıkışlarında elde edilen bilgi bir dijital bilgi değildir, bunun ikilik düzende bir sayıya çevrilmesi gerekir, ancak ondan sonra bir MCU bu bilgiyi sayısal bilgi olarak işleyebilir. Oradaki encoder yerine de bir MCU (örneğin 16F877A) kullanabilirsiniz.
24 bitlik adc için 24 adet opamp yetmez 2^24 adet opamp gerekir. Sizin verdiğiniz devreye bir adet opamp daha ilave ederseniz 2 bitlik bir adc elde edebilirsiniz. şekildeki devre şeklinde Opamplar ie adc yapılacak şey değil.
16 milyon civarında...
:) bu da 16777216 adet opamp kullanacaksın demektir bu da benim hiç ama hiç işime gelmedi doğrusu herhalde bu devreyi gezdirmek için bir iki tane tır satın almamız gerekir bu tırlar için birer şöför tutmamız gerekir bu şöförlerin sgk giderleri vs falan ben bu çeşit bir adc yapmaktan vaz caydım arkadaş :D
İşin espirisi bi yana bu şekilde alt alta 24 tane opamp bağlarsam elimde 24 tane çıkış elde etmiş olurum niçin 24 bit opamp için 2^24 tane opamp kullanayım ki ? amacım bilginizi yadırgamak yada çok bilmişlik yapmak değil gerçekten işin mantığını anlamak için sordum.
Ayrıca benim merdiven direnç mantığını kullanarak ama opamplı ama bilmem neli 24 bit bir adc tasarlamam için nasıl bir devre önerebilirsiniz bu devreyi yapacağız diye bir şart kaide yok Allahın emri değilya :D
Amacım 24 bitlik çok hızlı çalışan haberleşme için ayrıca zaman kaybı oluşturmayan kararlı bir Adc yapmak dediğim gibi malzemenin bolluğu çok problem değil ( 16 milyon olmamak şartıyla :D ) bu yukarıdaki devrede bile 24 tane opamp entegresi kullanabilirdim yeter ki sağlıklı çalışsın sizin konuda önerilerinizi ne olabilir nasıl bir devre olabilir
24bit ile ifade edebileceğin en büyük sayısal değer kadar op-amp lazım. 24 op-amplı karşılaştırıcı ile 24 farklı seviye tespit edebilirsin, 5bit bile etmiyor.
Bu denli yüksek hassasiyette ADC ne derece gerekli onu da düşünmek gerek. 10-12 bit istenirse çok sayıda ürün var, mutlaka ihtiyacı karşılayacak bir çip bulunabilir.
Alıntı yapılan: polleme - 19 Aralık 2013, 17:37:13
Bu denli yüksek hassasiyette ADC ne derece gerekli onu da düşünmek gerek. 10-12 bit istenirse çok sayıda ürün var, mutlaka ihtiyacı karşılayacak bir çip bulunabilir.
evet 12 bit 14 bit adc sizin de söylediğiniz gibi birçok çeşitte var hatta 877a da 10 bit var fakat bizim devrede çok hassas aynı zamanda bir o kadar da hızlı olması gerekiyor ;)
Niçin hassas ve hızlı olması gerektiğini de şöyle açıklayayım.
Bir tane hava nüveli bobine yüksek akımlı bir gerilim verip kesiyoruz bu sayede bobin etrafında güçlü bir manyetik alan oluşuyor kestiğimiz andan hemen sonra bobini alıcı gibi kullanıp geri gelen sinyalleri Adc ile dijital bilgiye çevirmemiz gerekiyor fakat biz enerjiyi verip kestikten sonra etraftaki cisimlerden yansıyan sinyaller çok kısa bir süre içerisinde yok oluyor....
Şimdi sinyali verip kestikten sonra geri gelen verileri değerlendirmek için zamanımız çok kısıtlı ve biz bu kısıtlı zaman içerisinde bu bilgiyi defalarca okuyup kaydedip ortalamasını almak istiyoruz...
Bu sebepten dolayı adc nin çok fazla hızlı olması gerekiyor cs1180 gibi adc entegreleri spi iletişim ve adc okuma çözme çıkış verme gibi zamanlarından dolayı bizim işimize geç kalıyor...
Niçin yüksek hassasiyet ? çünki sinyal bir anda büyük bir genlikten çok fazla hızlı bir şekilde dalgalanarak küçülüyor ve bitip gidiyor bize en küçük noktadaki değeri ile en tepe noktadaki değeri dahi okuyabilen bir adc gerekli olduğu için böyle yüksek hassasiyet istiyoruz :)
Bu kadar açıklamadan sonra kalkıp bunu PLC programlamada kullanmak istiyorum o yüzden araştırıyorum desem zaten burdaki herkes anama avradıma küfür etsin istemiş olurum :D Anlattığım konuda zaten ne yapmak istediğim ayan beyan belli olduğu kanısındayım Çorbada tuzu olan herkese çok teşekkür ederim Allah razı olsun ( yardımcı olmayan yada olamayanlardan da Allah razı olsun onlara da teşekkür ederim )
Tamam çok hızlı olması gerekiyor ama kaç mikrosaniye? kaç nanosaniye? Ayrık elemanlarla yaptığınız devrenin tümleşik devreden hızlı olacağını zannetmiyorum.
24 bit adc'nin çözünürlüğü nanovoltlara yaklaşıyor. Bobinli devrede gürültü kim bilir ne seviyede. Siz bu hassasiyeti istiyorsunuz.
Saniyede birkaç milyon örnekleme hızı olan ADC modülleri var.
Opamp ile gerilim yükselticiler var.
Teoride büyük eksiklikleriniz var gibime geliyor.
Alıntı yapılan: pea - 19 Aralık 2013, 18:09:08
24 bit adc'nin çözünürlüğü nanovoltlara yaklaşıyor. Bobinli devrede gürültü kim bilir ne seviyede. Siz bu hassasiyeti istiyorsunuz.
Saniyede birkaç milyon örnekleme hızı olan ADC modülleri var.
Opamp ile gerilim yükselticiler var.
Teoride büyük eksiklikleriniz var gibime geliyor.
Evet hocam söylediğiniz üzere çok büyük eksiklerim var ben bunu hiç bir zaman kesinlikle itiraz ve inkar etmedim Benim aradığım dostane bir yada birkaç el yani bu eksiklerimi satır satır giderebilirim diye düşünüyorum konunun da tam olarak yabancısı olduğum için net bişiyler söyleyemiyorumda...
Zatan çok bildiğim bişiy olsa burda yardım isteyip komik duruma da düşmem yaptığım işi koyarım ortaya buyurun kime lazımsa helalinden kullansın derim...
Her zaman şuna inanıyorum bilgi paylaştıkça çoğalır ve benim için önemli olan da hep bir adım öne gidebilmek bunun için burda soru sorarım yazı yazarım okurum ederim Allah razı olsun bir çok ustam da yardımcı olmaya çalışır falan filan
Evet eksiğim var fakat yardımcı olun hem benim gibi eksiği olanlar hem de ben eksiklerimizi giderelim...
paralel çıkış portlu ADC.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7760.pdf (http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7760.pdf)
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7762.pdf
(http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7762.pdf)
Bu şekilde arayüze sahip ADC'lerde mevcut. Ama nasıl temin edersin orasını bilemem...
Ne tip sinyalleri dönüştüreceksin?
Hız sorunun yoksa tek bir Opamp ile de yapabilirsin. Yalnız 24 bit çok iddialı bir değer gürültü ile başetmenin yolunu bulmalısın.
http://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_ADC (http://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_ADC)
zamaninda univ. tezi hazirlar iken bu isle biraz urastim kisacasi benim tavsiyem S&H (sample and hold) devresi tasarlaman erekli ince hassas calisma yapabilmen icin .....
Sorunuzu 2 kısma bölersek
1)İlla discrete elemanlarda bir adc yapmak istiyorsanız 16-bit'lik bir sigma delta adc'i deneyebilirsini. 2-3 opamp yeterli olur. (Offset errorlerini vb.. boş verelim)
2) Diğer yapmaya çalıştığınız şey ise minik bir radar. Radar alıcılarının prensiplerini bu konuya uyarlayabilirsiniz. Ama göreceksiniz ki tespit etmek istediğiniz cisimler ufak, mesafeleri kısa oldukça radarınızın frekansı çooook yüksek olacak. Bakmışsınız 40GHz gerekiyor vb...
Çalııştırılmak istenen şekle bakılırsa metal dedektörü... Hatta belki biraz özel bir uygulama "alan tarama" gibi...
Burda Baris Samanci yapmis. Isterseniz Irtibata gecebilirsiniz.
http://www.barissamanci.net/Makale/32/24-bit-12-kanal-veri-toplama-data-acquisition-karti/ (http://www.barissamanci.net/Makale/32/24-bit-12-kanal-veri-toplama-data-acquisition-karti/)
icarus aslında özetlemiş ama dedektör yapmaya çalışıyorsanız o yansımaları yakalamak için çözünürlük değil frekansı arttırmanız lazım. bu işler için 100msps mertebesinde paralel çıkış verebilen adc'ler var ama bunlardan datayı pic 18f ile alamazsınız, plc falan zaten alakasız. bence pek oluru yok isteklerinizin.
konu metal dedektörü ve sistem pulse ise 10-12 bit fazla bile geliyor, zira bit sayısını artırdıkça oluşan elektriksel gürültü vs kesmek için kullandığın yazılımsal filtreler bu seferde devreyi kasıyor, bana göre en basiti sample hold işlemi, yani işi mümkün olduğunca analog kısma yaptırıp sadece değerlendirme kısmında işlemciyi devreye sokmak mantıklı...
Alıntı yapılan: pro-TR - 19 Aralık 2013, 23:27:35
konu metal dedektörü ve sistem pulse ise 10-12 bit fazla bile geliyor, zira bit sayısını artırdıkça oluşan elektriksel gürültü vs kesmek için kullandığın yazılımsal filtreler bu seferde devreyi kasıyor, bana göre en basiti sample hold işlemi, yani işi mümkün olduğunca analog kısma yaptırıp sadece değerlendirme kısmında işlemciyi devreye sokmak mantıklı...
Sn pro-TR ustam söylediğiniz gibi amaç dedektör yapmak fakat 12 bitin biraz sıkıntılı olduğunu söylediler gerçi söyleyenler de çok uzman insanlar değil elbette 10 bit ile 12 bit yeterli diyorsanız hiç 24 bit ile uğraşmamıza gerek kalmadan farklı alanlarda çalışmalarımızı sürdürelim. Örneğin bobinin sipir sayısı kesiti sürücü elemanları gibi
Mesela biz bu dedektördeki ( pi Tipi dedektör ) bobin telini neye göre saracağız şöyle bir durum var bu bobini tetiklemek için irfz44 adlı bir mosfet bulduk bu mosfetin iç direnci 0.028 ohm akımı 35 amper gerilimi 60 volt
Amacımız en yüksek ve en güçlü manyetik alanı oluşturabilmek bunun için sipir sayısının mümkün olduğu kadar fazla tutmamızda fayda var şimdi sipir sayısını arttırdığımız zaman bobinin direnci yükseliyor ve devreden çekeceği akım da buna orantılı olarak düşüyor bu da manyetik alanı arttırırken gücü eksiltmiş oluyor Bu durum da zannediyorum ki derinliği , metalin büyüklüğünü ve ayrım konusunu zorlaştırıyor...
Bu konda fikirlerinizi alabilirmiyim peki ?
Sipir sayisini neden artirmak istiyorsun?
Muhtemelen cevabi daha buyuk manyetik alan olusturmak icin. Bunun tek yolu sarim sayisini artirmak değildir. Sarim sayisini iki kat artirmak yerine akimi iki kat artirsan da ayni etkiyi elde edersin.
Akimin artmasi bataryanin daha cabuk bitecegi anlamina gelmez.
Bobin direncinden ziyade enduktans onemli. Sarim sayisini artirinca enduktans artar ve akimin tirmanma egimi duser.
Diyelimki 100 tur sardin ve bobine 12v veriyorsun.
Akim, atiyorum 10 mikrosaniye de 1A oldu. Enduktansin I=VT/L den 120 uH bulunur.
Sarim sayisini 50 tur yaparsan enduktansin 30uH olur. Bunun 12v da 1A akitmasi icin 2.5us zamana ihtiyaci olur.
100 tur sararsan 10 us boyunca enerjilemen gerekirken
50 tur sardiginda 2.5us boyunca enerjilemen gerekir.
Uygulayacagin enerji belli ise bu durumda 50 turluk bobinde 1A değil 2A yaparsin.
Sonucta bobinin sarim sayisina cok takilma.
Değerli ustalarım şimdi olayı size şu şekilde açıklayayım...
ilk olarak elimizdeki bobini sürmek için irfz44 mosfet kullanacağız sebebine gelince akımı 35 amper 60 volt direnci 0,028 ohm...
ikinci olay bobin muhabbeti onu da şöyle bir hesap yaptık kısaca gerçi hesabımız çok tarzanca oldu ama :) İlk olarak bir bobin değil de bir kablo olarak düşündük bobini
Kullanacağımız bobinin kesiti 0,25 mm2 olarak seçtik ve normal bakırın öz direncinden yola çıktık 0,0178 ohm metre / mm2 bu ne demek şu demek bir metre boyunda bir mili metre kare kesitinde bir bakırın direnci 0,0178 ohm buna elektrik hesaplarında öz direnç deniliyo ro diye ifade ediliyo...
Şimdi 0,25 mm2 kesit demek 1 mm2 nin 4 de biri demek kesit düşünce direnç de buna oranla artacaktır yani bu da öz direnç çarpı 4
0,0178 x 4 = 0,0712 ohm olarak çıkıyor.
Burada bobinin direncini akımı max seviyede olsun diye 3 ohm olarak seçtik ve uzanluğunu da normal kablo gibi hesap ettik bu da
3 / 0,0712 = 42,13 metre olarak çıktı bobinden geçecek olan akım ise
mosfetin iletimdeki iç direnci + bizim bobinin direnci bu da 3 + 0,028 = 3,028 ohm oldu bu da sistemdeki sisteme 12 volt tatbik ettiğimizde 4 amper falan çekiyor...
Burada bobini saracağımız simit şeklindeki sistemin çapını 30 cm olarak tasarlarsak 54 sipire denk geldi..
Buna da saniyede 100 defa enerji verip kesersek 166 santim mesafeye etki ettiğini düşündük...
Tabii ki burda bobinin endüktif reaktansı vs bi sürü bizim hesaba katmadığımız durum söz konusu
Bu bizim tarzanca hiç uygulama olmadan masa başında elde ettiğimiz acemice değerler.
Eminim ki bunu uyguladığımız zaman bir sürü hesap etmediğimiz şeylerle karşılaşacağız...
Bize bu bobini sararken ki yapacağımız hesaplar formüller ve dikkat etmemiz gereken konular hakkında yardımcı olabilirmisiniz peki ?
Metal dedekte edecekseniz rf sinyallerle uğraşacaksınız demektir,buda sizi ro vb şeylere kafayı takmadan AC de geçerli bobin direnci olan XL AC deki frekansınıza bağlı direncinizi hesapta saymanız demektir AC de ro etkisizdir XL işinize ve hesabınıza yarayacaktır.ki hesabınızın tam oturaklı olması için daha birçok hesap gerekiyor bence anlatıp kafa bulandırmıyayım anlatım konusunda daha etkin kişiler size kalan hesaplamanızda daha verimli yardımlarda bulunurlar ama hesaplarınız sayfalar sürecektir üzülerek söylüyorum cihazınızın mesafesinide hesaplaya bilirsiniz biosavart,maxwell,faraday denklemlerine hakimseniz :D bu denklemler türev integral vb konuları içerir formüller miniciktir ama çözümler sayfalar tutar ki kullandığınız tüm materyallerin Mü değerlerinide ektradan bilmeniz gerekir,kafa karıştırmayayım dedim fakat sanırım biraz karıştırdım. Reklam sayılmaz ise size formüllere ulaşım ve çözümleri vede en önemlisi kullanımları hakkında bir kaynak tavsiye etmek isterim bu bence internet üzerindeki en mükemmel kaynaktır ve en güzeli dilimize tercümelidir. www.acikders.org.tr (http://www.acikders.org.tr) adresinden önce temel bilimler başlığı altında fizik dahasonra ise elektrik&manyetizma konularını incelerseniz tüm sorularınıza yanıtları kendinizde bulabilirsiniz ve tüm konuları incelediğinizde ise elektrik elektronik konularına bakış açınızın değişip ufkunuzun açılacağına ben kefilim bu kalitede bir başka kaynak bulmanızın imkanı yoktur. iyi günler dilerim umarım ufakta olsa bir fayda sağlayabilmişimdir.