Помогите сделать схему переделки сигнала с индуктивного датчика с автоматической регулировкой уровня.

[Zombie47]

Всем привет. Не хватает знаний.
У меня есть индуктивный датчик распредвала двухконтактный (синий график)
это холостой ход, 800 оборотов в минуту, частота 13.5hz. амплитуда от -2.4в до +2.4в
Желтое это то что я пытаюсь получить, прямоугольный сигнал. Это мой сигнал который я получаю. Вроде все хорошо.
срабатывает на 0.5 вольтах. Делал с помощью товарища через компаратор LM2903.


Далее раскручиваю мотор до 5500 оборотов (92.5hz), и амплитуда естественно растет до +-13.5вольт
И появляются помехи величиной от -3.7в до 1.55в и естественно появляются ложные срабатывания.

на 7к думаю еще выше, плюс под нагрузкой.
Соответственно моя конвертация сигнала в прямоугольный начинает глючить.
Как я понял мне нужна схема автоматического регулирования уровня срабатывания?
Ну или что мне делать вообще? как мне получить прямоугольный сигнал минуя эти помехи?

 

[Геннадий П]

Как я понял мне нужна схема автоматического регулирования уровня срабатывания?

Вам нужна схема АРУ (автоматическая регулировка усиления). В Гугле есть море схем.

 

[Zombie47]

@Геннадий П, вот да тоже самое мне и посоветовали только сказали что нужна АРУ - уровня , и такое я не мог нагуглить. Спасибо попробую поглядеть. Не знаете готовых микросхем драйверов нету под мои задачи?

 

[Эдуард Анисимов]

@Zombie47, Есть индуктивные датчики со встроенной электроникой. Проще его приблудить.

 

[Zombie47]

@Эдуард Анисимов, нет у меня другие задачи)

 

[Эдуард Анисимов]

Остаётся брать книги и читать. Если задачи другие.

 

[Zombie47]

Остаётся брать книги и читать. Если задачи другие.

да мне так и посоветовали, книга обработка сигналов, но я подумал попробую на форуме спросить.

 

[Эдуард Анисимов]

@Zombie47, Это очень обширная тема. Здесь 80% не понимают о чём мы вообще разговариваем.

Как я понял мне нужна схема автоматического регулирования уровня срабатывания?

АРУ не нужен. Достаточно на выходе компаратора поставить транзисторный повторитель, коллектор которого будет через резистор подключен к питанию логики. Таким образом на выходе будет только напряжение питания логики.

 

[Zombie47]

@Эдуард Анисимов, мнения разделились. Только я не понял каким образом в таком случае он сработает на 0.5 вольтах и не сработает на 1.5вольтах когда помеха?

 

[Эдуард Анисимов]

Нужно разбираться, откуда помеха. Её не должно быть.

 

[te238s]

С датчика через RC или RL-фильтр подать на (-) компаратора,а на (+) сразу с датчика. Постоянную времени фильтра рассчитать так,чтобы при максимальных ускорениях ДВС при раскрутке и торможении фильтр успевал адекватно реагировать на изменение амплитуды кажбого импульса.
А вообще,соглашусь с @Эдуард Анисимов, надо причину помех искать. Думаю это на валу какая-то неоднородность,шляпа болта,отверстие или ещё что. На малых оборотах помеха слишком слаба,чтоб увидеть на осциллографе.
По отрицательному характеру помехи похоже что отверстие.

 

[poty]

Надеюсь питание двухполярное? Основное, как правильно сказал @Эдуард Анисимов - откуда пришёл источник помехи?
Как временную (но эффективную) меру - использовать рекомендации @te238s, абсолютно с ними согласен. Пик-детектор + разрядная цепь, соответствующая максимальным ускорениям. Я бы ещё подгрузил вход, тогда помеховый сигнал будет уменьшаться сильнее.

 

[Zombie47]

@te238s, дано есть ньюанс, стоковая плата микроконтроллер, интегральная схема или что там. без проблем обрабатывает этот сигнал. Откуда это искажение я не знаю, но оно на обоих распредвалах, ни на что не влияет, вижу только осциллографом. Положение валов работает четко в логгере.

Надеюсь питание двухполярное? Основное, как правильно сказал @Эдуард Анисимов - откуда пришёл источник помехи?
Как временную (но эффективную) меру - использовать рекомендации @te238s, абсолютно с ними согласен. Пик-детектор + разрядная цепь, соответствующая максимальным ускорениям. Я бы ещё подгрузил вход, тогда помеховый сигнал будет уменьшаться сильнее.

Очень сложно то что вы пишите. Помеха это не помеха, это просто особенность сигнала, я наверно не правильно выразился. Помеха это когда то есть то нету. А тут чисто стабильная форма сигнала как на скрине.

 

[Boroda22]

Помеха это когда то есть то нету.

нет, такое определение в корне неверное. помеха искажает несущий сигнал(сами же пишите что стабильная форма сигнала), что может влиять на логику. так что курите книги

 

[poty]

@Zombie47, я просто кратко описал решение @te238s, в моих словах новое - дополнительная нагрузка. Конкретная реализация может быть разной, но явно нужно учитывать возможность самовозбуждения (избегать фазового сдвига в отрицательной связи, наверняка ведь гистерезис используете, или нет?).
А вот то, что ответом на вопросы являются вопросы с Вашей стороны - не очень хороший знак. Вот, допустим, что касается помехи: из Ваших слов не вполне ясно, возникает ли это дополнительное "чудо" на оригинальной схеме тоже? Не провоцирует ли сам компаратор эти колебания? На входном буфере, я так понимаю, сэкономили?

 

[Эдуард Анисимов]

По первому снимку, минимальный сигнал на малых оборотах +2.4 вольта
По второму +13.5.
Левый сигнал, который не нужен +1.5 вольта.
Я правильно понимаю?
Если да, ставим компаратор на +2.0 вольта и в обоих случаях будет срабатывать.
Отрицательные импульсы просто срезаем.

 

[Zombie47]

@poty, "помеха" как я её назвал, и есть в оригинальной схеме, точнее к схеме она отношения не имеет, это просто сигнал с датчика распредвала.

@Эдуард Анисимов, да я думал об этом. Но не совсем правильное решение потому что обороты могут быть и 7500 а соответственно сигнал который не нужен вырастет с 1.5 вольта до 2+, и плюс еще я вижу от распредвала к распредвалу это искажение разное по форме, где то больше где то меньше, не знаю от чего зависит ,да и не хочу знать. Вижу же сигнал мозгом без проблем обрабатывается.

 

[poty]

@Zombie47, мне кажется, решений уже предоставили достаточно, но Вашей реализации так никто и не видел.

"помеха" ... есть в оригинальной схеме ... к схеме она отношения не имеет

я как-то не до конца понял: в оригинальной схеме наличие помехи проверялось?

@Эдуард Анисимов, кстати, предложил отличное решение: компаратор у нас двухканальный, можно вторым каналом отслеживать величину полезного сигнала. Как только пиковое значение будет превышать определенный предел - повышать порог первого компаратора или просто делить количество импульсов на 2.

 

[Эдуард Анисимов]

Можно поставить электронный резистор в цепь установки порога и изменять его значение в зависимости от оборотов.

 

[PiratFox]

обороты могут быть и 7500 а соответственно сигнал который не нужен вырастет с 1.5 вольта до 2+

Это ваше предположение, или же проверено на практике?

еще я вижу от распредвала к распредвалу это искажение разное по форме

Очень похоже на биения вала. Так сказать, лёгкая разбалансировка. На разных валах разная.

Если возможно, то стоит попробовать постепенно менять расстояние между датчиком и валом в сторону увеличения, чтобы уменьшить амплитуду помехи.

 

[PiratFox]

хотелось бы именно грамотное решение научиться делать с регулировкой по пику амплитуда.

Тут первое, что нужно решить: как отличить полезный сигнал от помехи. Увеличивать порог срабатывания скажем, компаратора, пропорционально оборотам - такое себе занятие. Дело в том, что вначале эти обороты нужно как-то измерить, а уж потом регулировать порог. Но правильному измерению будет мешать всё тот же ложный всплеск. Для начала я бы попробовал просто собрать схему с фиксированным порогом переключения, где-то в 2,2 вольта. Ну, как писал @Эдуард Анисимов в посте #16. Например, по типу триггера Шмитта. И посмотреть, будет ли срабатывать от помехи. В конце концов, отрицательный результат - это тоже результат, да и нужно же хоть с чего-то начать. Рассуждать о теории и строить предположения можно бесконечно долго, но без постановки экспериментов это ни к чему не приведёт. Впрочем, вам виднее.

 

[Zombie47]

Тут первое, что нужно решить: как отличить полезный сигнал от помехи.

Ну да я для этого сюда и написал, ибо ни гуглом ни вопросами обойтись не могу. Друзья отправили читать книги ))) Их я пока не прочитал но решил тут спросить.
Так схема у меня собрана, на порог пониже конечно. Да я понимаю можно его поднять, но, а как же тогда мое образование на практике?) Если я это сделаю то получается я ничему новому не научился, потому что я и без форума и вопросов об этом сразу подумал в первую очередь.

 

[PiratFox]

Так схема у меня собрана, на порог пониже конечно. Да я понимаю можно его поднять

Так поднимите, если ещё не пробовали. Может оказаться так, что этого будет достаточно для всего диапазона скоростей вращения. И тогда не нужно будет плодить лишние сущности, задача будет решена. Если же нет, то делать следующий шаг. Например, между датчиком и компаратором поставить простой ФНЧ с частотой среза, равной частоте импульсов для максимальных оборотов вала. В общем, пробовать всякое.
P.S. А для продолжения образования и практики будут ещё другие задачи.

 

[poty]

@Zombie47, выводы о том, что помеха появляется только от датчика могут быть неверны, ничто не препятствует появлению помехи со стороны схемы обработки. Жаль, что последние осциллограммы приведены для низких оборотов.
Фильтр - тоже штука полезная, в сети автомобиля масса высокочастотных помех, но в данном случае он может выполнять также роль нагрузки для датчика. Так как Вашей схемы нет, то сказать, что там у Вас в качестве нагрузки и как это включено, невозможно.
Пороговый уровень определяется потенциалом на инвертирующем или неинвертирующем входе компаратора, в зависимости от включения. Соответственно, допустим, диод + конденсатор + резистивный делитель общим сопротивлением, выбранным по нужному времени разряда.
Кардинальным решением считаю возможность оцифровки сигнала с аналогового порта (частоты смешные) и выделение только импульсов с высокой амплитудой (т.е. программный подход). Подготовить сигнал можно с помощью буферизации ОУ, там же можно уменьшить этот сигнал до приемлемых уровней для МП. Амплитуду сигнала можно использовать для AREF, чтобы повысить точность оцифровки. Также амплитуду можно использовать для определения ориентировочного диапазона частоты вращения.

 

[te238s]

Ребята,сидя на толчке раздумывая на досуге над осциллограммой,меня озарило. Помеха это не что иное как всплеск в бортсети от зажигания,не иначе. Именно помеха по питанию от высоковольтной катушки,а не наведённая. Там где-то банально плохой контакт. Скорей всего ближе к аккуму,в блоке предохранителей,либо и вовсе на силовых проводах.
В общем,нет смысла придумывать "костыль" для неисправности. Проще её устранить.