Autor Tema: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)  (Leído 10837 veces)

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Desconectado Diego Gonzalez

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¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« en: 09 de Diciembre de 2008, 21:03:35 »
Hola a todos.

Tras mucho buscar, recurro a vosotros. Resulta que tengo ciertos problemas para comprender como poder leer pulsos y tensiones negativas con un PIC. El caso es que por especificaciones del circuito, trabaja con tensiones negativas.

Es facil invertir tensiones con inversores, o transistores, pero tengo miedo a falsear la precision que mi aparato luego me dé.

Quisiera efectuar lecturas  con un PIc, meterle AD, y jugar con los datos, pero no se como atacar el problema de forma sencilla. Creeis que me merece meterme con operacionales y todos los royos de alimentacion? ¿podre hacer algo con componentes descretos dejando integrados a un lado?

El sistema lo alimento y quiero alimentar con bateria

A ver si no es mucho pedir, pero lo principal es eso. ¿Como leer con el AD las tensiones negativas?

Gracias. Si necesitais mas especificaciones decirmelo por favor.Si se necesitan esquemas IDEM

Saludos y feliz navidad
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Desconectado migsantiago

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #1 en: 09 de Diciembre de 2008, 22:10:20 »
Si la tensión negativa es generada de forma independiente al PIC (tierras independientes) y si tiene un rango de 0V a -5V, entonces la puedes conectar al revés. Conectas la tierra de la señal a la entrada analógica del PIC y el negativo de la señal a la tierra del pic.

Es como si conectaras una pila AAA alrevés, midiendo -1.5V.

Si la tensión que quieres medir involucra voltajes en ambas polaridades entonces tendrás que recurrir a los ampops.

 :mrgreen:

Desconectado RALF2

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #2 en: 09 de Diciembre de 2008, 22:26:01 »
Aqui tienes una posible solucion!

Saludos


Desconectado IOIO

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #3 en: 10 de Diciembre de 2008, 01:49:22 »
Hola Diego.
¿Las tensiones que medirás serán tanto positivas como negativas?
¿En que rango de tensiones estarás midiendo?

Saludos
Sergio
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Saludos,
Sergio

Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #4 en: 10 de Diciembre de 2008, 04:19:18 »
Hola a todos.

Migsantiago: Intentaré ponerte un esquema de lo que te he entendido. Aclaro que las tensiones son tan solo negativas, en ningun momento positivas. Digamos que la "masa" del aparato está conectada al positivo de las pilas, y por tanto en el negativo tenemos -6v (hablamos de 4 pilas de 1.5)

RALF2: No he podido mirar lo que me propones, pero luego intentaré abrir el archivo. ¿Es de Orcad? Gracias

IOIO: Las tensiones como digo son tan solo negativas, y variarian de 0 a -4v o -5v como mucho, siendo los valores tipicos de las lecturas -100mV o -200mV

Estoy intentando leer una tension producida en el emisor de un transistor pnp, e intento como es logico falsear al minimo al lectura final del aparato, pero como esas lecturas son varaibles, queria digitalizarlas de alguna forma

Gracias por la ayuda. Intentaré subir el esquema para que entendais mejor lo que necesito

Saludos
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Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #5 en: 10 de Diciembre de 2008, 18:38:27 »
Hola de nuevo.

Para que veais en el circuito que estoy trabajando.



La grafica de arriba representa los pulsos y tensiones negativas que deseo medir. Mas concretamente la tension azul (se ve poco pero bueno, las escalas si se ven)

La grafica de la derecha son otras historias.

Si veis en la primera grafica, le he metido un amplificador (tension en amarillo), y me lo reproduce bien, pero como este es un circuito rapido, y puede darse el caso de tener pulsos inferiores al microsegundo, la tension, y la respuesta va falseando. Llegado el caso, no sabria por que parametro del amplificador regirme para escogerlo, y que la respuesta (tiempo de subida) sea inmediata en pulsos inferiores al microsegundo.

Como os digo, si es necesario mas datos decirme. No quiero que me resolvais el circuito, solo pequeñas ideas que me ayuden a dar con alguna solucion. Por ejemplo. ¿como hacer algo parecido al amplificador con transistores?¿Se complicaria demasiado para conseguir buenos resultados no?

Mil gracias
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Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #6 en: 10 de Diciembre de 2008, 19:15:53 »
Al escoger un OP-AMP con una alta relacion tension/microsegundo, he conseguido que la cosa mejore mucho. Tiene mucho sentido...Arrojo el dato

Seguire probando
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Desconectado migsantiago

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #7 en: 10 de Diciembre de 2008, 20:19:56 »
Uff... tiempos menores al microsegundo  :shock: un pic no puede muestrear a tal velocidad. Creo que el mínimo recomendado es alrededor de 20us.

Por ahora ya tienes resuelta la inversión del voltaje pero la conversión AD va a estar difícil si hay picos relevantes menores a 1us.

Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #8 en: 10 de Diciembre de 2008, 21:15:51 »
Hola

Migsantiago, por desgracia es asi... :(.

La variable a medir es aleatoria, y por tanto no puedo precedir cuando aparecerá un pulso, ni su amplitud, es por eso que pretendia hacer un barrido constante, y por metodos matematicos establecer ciertas relaciones entre las muestras, para finalmente quedarme con el pulso adecuado.

Lo que pretendo hacer no es un osciloscopio, ya que realmente sólo necesitaria hacer un barrido muy rapido, ver el valor de los pulsos o posibles pulsos (dada la naturaleza aleatoria de la variable puede que en ese barrido no tenga pulso) y luego ir acumulando las frecuencias de las diferentes amplitudes que me encuentre.

Esto me puede indicar espectros de amplitud de la variable que mido, y la frecuencia lzo ese barrido super rapido puede ser totalmente normal para un pic (1Hz,10Hz,100Hz) ya que estoy realizando barridos "cortos" un tiempo que yo quiera. Por tanto al final tendre una grafica mas o menos representativa de la frecuencia y amplitud mas comun (espectro)

Se os ocurre algo para realizar esa labor? Si tengo que utilizar otra cosa que no sea el AD del PIC, os escucho, aunque no manejo otras cosas.

Se me ocurren trucos, como detectores de pico, pero siempre tendré la incertidumbre, de si en el periodo que estoy usando el detector, he tenido pulsos mas bajos, y por tanto me los "como".

No sé, esta un poco dificil la cosa, pero escucho vuestras magnificas ideas. Un saludo y gracias por participar

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Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #9 en: 11 de Diciembre de 2008, 08:53:19 »
Hola a todos.

He dibujado rapidamente lo que pretendo hacer, por si a alguien le suena de algo. En el dibujo se resume lo que he dicho antes.

Gracias

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #10 en: 12 de Diciembre de 2008, 00:16:57 »
Hola Diego, como te dijo MigSantiago con el AD del micro no podrás leer pulsos de 1Us, deberías usar conversores mas rápidos que el que posee un pic.
Porque no explicas que es lo que intentas hacer, mas allá de leer el pulso. Talvez entendiendo cual es la función de lo que intentas realizar podamos ayudarte a hacerlo de otra manera, o se nos ilumine la mente :mrgreen:.
Saludos
Sergio
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Saludos,
Sergio

Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #11 en: 12 de Diciembre de 2008, 21:07:12 »
Hola IOIO.

Mi unico objetivo es leer meramente ese pulso, detectarlo en ese pequeño intervalo como antes os comente. El aparato de medida ya está fabricado, no se puede tocar en el, pero por ser analogico, estoy implementando una salida digital para datos.

Hace tiempo, menos de un año, trabaje con dspic´s y creoq ue la velocidad de esos pequeñajos me podria servir. Como el asunto de la inversion de señal, parece funcionar con un simple inversor, y como a nadie se le ocurre o conoce un circuito que haga alguna funcion similar, pero con transistores y otros componentes discretos, pues usaré el OP-AMP...

Voy a retomar la informacion que tenia del AD del dspic, pero nunca lo puse a correr tan rapido. Veremos lo que es capaz de dar.

Saludos y gracias
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Desconectado Gonzalo_BlackHawk

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #12 en: 12 de Diciembre de 2008, 22:10:28 »
Diego
Voy a retomar la informacion que tenia del AD del dspic, pero nunca lo puse a correr tan rapido. Veremos lo que es capaz de dar.

Hasta donde yo sé, La máxima tasa de muestreo de los ADC de los dsPic o de los PIC24 disponible es de 500 ksps, y no todos los modelos traen esta velocidad. Pese a todo, es un gran avance con los 16F que tienen ADC's con un tiempo de muestreo de 20 us.

Saludos.
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Desconectado Diego Gonzalez

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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #13 en: 13 de Diciembre de 2008, 10:01:03 »
Hola Gonzalo.

Asi es,en principio. Pero en ciertas configuraciones de los S&H y configurando correctamente las Vref puede hacerse a un maximo de 1M. Sin embargo la resolucion está en 10bits. Bueno, Esto tengo que probarlo. Nunca he necesitado tanta velocidad, pero si fuera asi, y me consumiera 13 ciclos AD, con un TAD minimo de 83.33 ns tendria que me tarda 1 us mas o menos solo en la conversion. Ayudandome de alguna circuiteria podria intentar extender la duracion de los pulsos algo mas, aunque aun no se si podre hacerlo, ni como exactamente. Solo tengo alguna idea que tengo que simular y probar.

Voy a enterarme bien del asunto y a ver que pasa

Gracias.

Por cierto. Dado que esta es mi maxima dificultad, se os ocurre alguna otra forma de poder digitalizar esos datos tan rapido? No se...algun AD del que tengais referencia. He estado mirando alguna empresa (texas de momento) asi por encima, y lo que tienen son unos bonitos AD de muchisimos bits, pero de tan solo 60sps o menos. Tambien los hay de 500ksps y demas, pero bueno. Os preguntaba por alguno que conocierais de primera mano. como va a ser dificil, sigo buscando, pero ahi lo dejo :mrgreen:

Felices fiestas
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Re: ¿Como leo tensiones negativas? (Conversion A/D)
« Respuesta #14 en: 13 de Diciembre de 2008, 16:47:16 »
Diego, una pregunta.
¿Necesitas analizar el pulso como una señal analógica, es decir no podríamos analizar al pulso como una señal digital que se dispara a partir de cierto nivel de umbral?
Tu descartaste el detector de pico, pero creo que merece un análisis, dado que puedes seleccionar un umbral lo suficientemente bajo como para detectar todos los pulsos.

Si la respuesta es que debes analizarla en forma analógica, lo que se puede hacer es bajar la resolución del conversor AD.
Por ejemplo a 10 bits, el PIC16F877A tiene un tiempo de sample de:

Tsample = Tacq + Tconv

El Tacq es el tiempo de adquisición y este no se puede modificar demasiado dado que depende del hardware interno del pic, solo puedes bajarlo minimizando la impedancia de entrada que ve el pin del AD. Tomando como mínimo 50 ohms, este tiempo es de 10.61Us y no se modificará si utilizamos menos resolución.

Pero, Tconv es el tiempo de conversión y es lo que tarda en convertir los 10 bits (11.5 x Tad), donde TAD es el tiempo que tarda por cada bit de resolución (mínimo 1.6Us)
Para 10 bits,
Tconv = 11.5 x 1.6Us = 18.4 Us

Ahora, si en lugar de utilizar al AD a 10 bits resignas resolución para ganar velocidad, digamos que a 4 bits el tiempo será:

Tconv = TAD + N • TAD + (11 - N)(2TOSC)
con un TOSC = 1/20Mhz = 50ns
Tconv = 8.7Us    , Bastante menos que 18.4Us para 10 bits

Resumiendo
para 10 bits      Tsample = 10.61 + 18.4 = 29.01Us
para 4 bits        Tsample = 10.61 + 8.7 = 19.31Us

Lo malo, 19.31Us sigue siendo mucho mayor que 1Us necesario y para colmo a 4 bits

Microchip fabrica el conversor MCP3001 que toma 200000 sps, pero en este caso el tiempo sería de 5Us, por lo que tampoco serviría
Bueno, si encuentro alguno más rápido lo postearé

Saludos
Sergio
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Saludos,
Sergio


 

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