atmega-basiertes messgerät für induktivität und kapazität u

[kolisson]

hi ihr..
schöne diskussion mit vielen vorschlägen.
um mal eben auf besserwissi zurückzukommen:

Kolisson hat wohl eher eine Low Cost Version vor.

nun ja.. eigentlich geht es ja im ersten gedankengang darum, ein einfaches gerät zu bauen, welches L und C messen kann. also im prinzip low cost, damit sich jeder eines bauen kann.

dann eben noch evt. das milliohmmeter als modul, so dass jeder der das lc-meter gebaut hat nach bedarf das millohmmeter zufügen kann oder es seinlassen kann.

eine einfacher frequenzzähler passt ja auch in diesen reigen.

das dip-meter ist ja schon etwas spezieller und nicht jeder wird es benötigen. genauso verhält es sich mit einem hochgenauen zähler.

interessant für das project wäre ja meiner meinung nach, wenn man sich hier gemeinsam darauf einigen kann, welche erweiterung welche pins des atmega benötigen soll, damit jeder der sein lc-meter mal um eine der funktionsgruppen erweitern will, das auch einfach hardwareseiting erledigen.. dann noch die software entsprechend ergänzen und fertig.

so irgendwie dachte ich das. was meint ihr ?

gruss klaus

[avion23]

Hi Klaus,
ich habe oft gesehen, dass solche Projekte unter "Featuritis" leiden. Es werden alle möglichen Optionen ausgedacht, jeder verzettelt sich und am Ende ist alles zu komplex und man verliert den Überblick. Dann kommt am Ende nichts heraus. Die Gefahr ist natürlich auch hier gegeben.

Meiner Meinung nach sollte man eine kleine Basisplatine bauen und alles, wo es Optionen gibt, in Modulen bauen. Also z.B.
<Basisplatine mit LCD-Anschluss und Frequenzzähler>
<Schwingkreis für Frequenzmeßung per LM311, Tunneldiode, p-n-fets >
<Modul für Frequenzteiler von Picture mit U813 BS SI >
<Frequenzgenerator>
und so weiter...

Das hat den Vorteil, dass man
- es einfach testen kann
- wenn etwas kapput ist, ist es einfach auszutauschen
- erweiterbar
- einfacher realisierbar, man kann stück für stück bauen
- routing, platinen bauen, fehlerhafte lötstellen suchen einfacher
- man kann evtl. Teile für andere Projekte verwenden

So ist es auch viel einfacher, sich auf den Inhalt der einzelnen Module zu einigen und man verliert nicht die Übersicht.

Vielleicht hat jemand ein schönes Programm für diese Kästchengrafiken und kann das mal ordentlich aufschreiben? Was hältst du davon, Klaus? Die anderen natürlich auch

[PICture]

Hallo!

Genauso wie Hardwaremodule wird es Softwaremodule geben. Ich will gleich sagen, dass ich bei einer PIC-Version bleibe, da ich nicht ASM für AVRs lernen will. Deswegen es gibt zwei Möglichkeiten: Gemeinsames Hardwaremodule und getrente Software bzw. zwei unabhängige Projekte.

Bei der ersten Möglichkeit sehe ich PADs (Programablaufdiagramme) als universelle unabhängige vom µC "Programmiersprache".

@ avion23

Du hast völlig recht mit dem modularem Aufbau. Ich habe eigentlich alles was ich haben möchte erklärt, dass braucht aber nicht jeder. Ich versuche auch immer das am billigsten zu machen, was ich brauche.

Der U813 + 74HC66 (4-fach Schalter) + BNC Buchse finden hoffentlich noch Platz auf der Basisplatine, mussen nicht gleich angelötet werden.
Ich will auch, dass nur einen Oszillator geben wird, der alles kann. Der sollte auch noch auf der Basisplatine sein. Ob er jetzt eigene L und C enthält, oder durch Umschalten an externen Schwingkreis angeschlossen wird ist nebensächlich.

Zum anschliessen der externen Taktquelle für sehr genaue Messungen (DLF Empfänger mit +5V Betriebsspannung) reicht eine 3-polige Stereoklinkenbuchse, die würde ich auch auf der Basisplatine vorsehen. Das gleiche betrifft evtl. externen Frequenzgenerator. Ich sehe sonst keine Erwarterungen vor. Das Messen von niedrigen Widerstände ist für mich mit dem LC Meter nicht nötig.

Alle nötige Softwaremodule werden sich zwangsläufig in µC befinden.

MfG

[kolisson]

hallo avion..

ich werde jetzt nur kurz antworten, da es schon spät ist.

im prinzip sehe ich das auch so, dass man sich da leicht verennen kann.

man sollte da schon irgenwie mit modulen arbeiten,damit das kein riesen-ding wird.

wie gesagt ich mache gerade den lc-messer und den einfachen frequenzzähler.
das ist dann mal ne basis für weitere gespräche.

kann nicht mehr lange dauern..
dann zeig ich was vor.

gruss klaus

[Besserwessi]

Die Hochgenaue Referent würde ich auch extern aufbauen. Normalerweise reicht es auch aus einmal (ggf. jedes Jahr) eine genau bekannte Frequenz nachzumessen und den Kalibrierfaktor neu einzustellen. Das sollte für normale Anwendungen ausreichen.

Die Umschalter für das Eingangssignal zum ICP pin solle mit zum Prozessor (z.B. 74HC152 oder 74HC4053). Genauso ein normaler Vorteiler.
Der Vorteiler für extra hohe Frequenzn (U813) sollte dagegen eher extra, zusammen mit dem Eingangsverstärker zum, Frequenzzähler.

Das mit dem Miliohmmeter ist so eine Sache. Wenn man das störsicher aufbauen will, würde ich daszu eine Art Lockin Technik benutzen. Wird nicht unbedingt aufwendig von der Hardware. Wenn man das allerdings schon hat, kann man auch gleich Induktivitäten damit messen.

[shaun]

@Besserwessi: wenn Du eh schon einen Synchrondetektor für den Lock-In einbaust, kannst Du auch gleich noch eine 90! verschobene Referenz basteln und damit dann nicht nur L und C, sondern auch noch den Kupferwiderstand von Spulen und damit die Güte sowie den ESR von Kondensatoren messen - durchaus nicht uninteressante Eigenschaften.
So ein vektorielles Allround-Ding wäre sowieso mein Vorschlag gewesen, anstatt viele in engen Bereichen gute Schaltungen in eine Kiste zu stopfen, aber das Urposting klang mir nicht so, als wären solche Vorschläge erwünscht.
Mit etwas wohl sowieso nötiger Bereichsumschalterei bekommt man auch den Parallelwiderstand und damit Verlustfaktor bzw -winkel eines Kondensators frei Haus.
Sowas in nachbaubar mit üblichen Bauteilen wäre wirklich mal ein Superprojekt als Gegensatz zu den schweineteuren, aber dafür natürlich auch supergenauen RLC-Analyzern von GenRad oder HP.

[kolisson]

hallo ihr...

zunächst nochmal zu shauns satz:

aber das Urposting klang mir nicht so, als wären solche Vorschläge erwünscht.

ich sags halt nochmal.. die einleitung war halt deutlich daneben gegangen. wenn man schneller denkt als man schreibt .. ist das halt manchmal durcheinander. ich will eigentlich keinem auf die füsse treten und bin im prinzip ganz nett.

so.. nun zum thema:

ich finde es sehr schön, dass hier so viele konstruktive ideen zusammenkommen. auch gut, ist, dass die sache mit den modulen soweit anklang findet. bei der ganzen sache denke ich ja auch so, dass hier jeder etwas verschiedenes kann und braucht. nicht zu vergessen sind ja auch viele anfänger, die ja manchmal überhaupt nicht wissen ob sie irgendwo einen takt haben in ihrer schaltung oder nicht. wenn die also die standard-tählerfunktion von nem mega nutzen könnten, wäre denen ja auch gedient. u.s.w.


was mir bei der sache ein wenig kopfzerbrechen macht ist einerseits die sache mit den anzeigen und der tastatur (also der bedienung) und andererseits die sache mit der anbindung der jeweiligen modulgruppe an die zentrale.

zum userinterface könnte es vielleicht sinnvoll sein, man nimmt nen kleinen mega .. z.b. nen 88er und brennt ein terminalprogramm rein. da kann jeder seine lieblingstastatur und das vielleicht bereits vorhandene display verwenden. hier hätte man dann zusätzlich noch die alternative über den pc mit nem terminal oder über ein vb-proggy oder sogar labview zu bedienen.

für die interfaces zu den modulen, wäre vielleicht sowas wie I2C interessant. da kann man doch auch gut stacken.


das ganze kam ja in mir auf, da ich mir deises lc-meter bauen wollte und dachte, da könnten ja auch andere mit profitieren. andererseits profitiere ich ja auch von den tips und von evt. weiteren modulen, wo andere dann besser spezialisiert sind.

auf der Suche nach geeigneten schaltungen bin ich unter anderem auf die seite von ELMCIE

http://aplomb.nl/TechStuff/Elmcie/Elmcie.html gestossen.
interessant an der arbeit des autors fand ich halt die kombination der beiden messverfahren (oszillator und ladekurve) sowie die tatsache, dass die sache in Bascom läuft und für die int-routinen auch schon inline-assembler enthält.
ein nachteil dieser version war für mich tatsache, dass der verwendete atmega8 mit dem programm so vollgestopft war, dass das programm ohne die compileroption "optimize code" schon garnicht darein passte.
um etwas spielraum zu gewinnen, habe ich das jetzt erstmal auf den mega 32 transferiert. nachdem das jetzt soweit grob läuft , muss ich die tage noch die verwendung der einzelnen ports etwas aufräumen und freiräume schaffen.

irgendwas in der calibrierungsfunktion der software muss ich auch noch etwas genauer untersuchen.

nichts desto trotz. das ding zeigt schon was an:

Bild hier  

(die kleine platine rechts unten ist das modul für die ladekurvenmessung. diese werde ich mir als nächstes mal genauer vornehmen).

was ich heute soweit fertiggestellt habe, ist das modul für den messoszillator nach folgendem bauplan:

Bild hier  

die genau schaltung, wie ich sie jetzt gebaut habe, muss ich noch zeichnen und nachliefern. im prinzip ist es aber das. ein paar clampdioden an den 311er eingängen und die kondis für die betriebsspannung habe ich noch hinzugefügt.

damit das ganze einigermassen störfest wird, habe ich es in das gehäuse eines alten tuners eingebaut:

Bild hier  

dem fachkundigen auge wird auffallen, dass der sockel für den lm311 ein wenig zu gross ist. das hat folgenden grund:
die schaltung läuft jetzt mit nem 311er und ich habe die option stattdessen einen lm 319 einzusetzen. es müssen dann nur zwei verbindungen vom sockel zur schaltung vertauscht werden. (wenn mein gehäuse hoch genug gewesen wäre, hätte ich gleich nen jumper eingebaut).
auf jeden fall ist der sockel schon für den lm319 verschaltet.

rechts im kistchen sind zwei reedrelais, die zusammen das umschaltrelais bilden (siehe schaltplan). ich hatte halt nix anderes da.

links im bild ist dann auch der steckverbinder mit 6 pinnen, der das ganze zum modul macht:
1. analog gnd
2. analog +
3. output comparator
4. digital ground
5. digital +
6. umschaltung der relais




damit das hier nicht zu lang wird (ist es wohl schon) höre ich jetzt erstmal auf zu schreiben.

bis später dann!



ps.:

noch eine sache zu besserwissi

Die Umschalter für das Eingangssignal zum ICP pin solle mit zum Prozessor (z.B. 74HC152 oder 74HC4053). Genauso ein normaler Vorteiler.

irgendsowas brauchen wir ja.. auch für den t1 eingang. wäre es nicht besser solche tristate treiber zu nehmen ? wenn ich mich recht entsinne, sind da 6 oder 8 in einem gehäuse, man kann die jedoch einzeln ansteuern ... oder ?

ergänzung:
habe gerad nochmal gegoggelt. der hc 126 wäre sowas, was mir vorschwebte. (oder was ähnliches) . den könnte man für die wichtigsten "spezialports" des megs vorsehen.
in der grundausstattung machen wir dann einfach die sockel rein und passende steckbrücken.


übrigens nochmal zu der idee mit dem hardwareterminal:
.. wenn dann die ganze bedienung über einen parser läuft, kann jeder entwickler zu seinem modul ein "gosub-modul" liefern, was dann einfach in die parser loop einkopiert werden kann.

gruss nochmal

[Besserwessi]

Die Tristate Treiber mit separatem Enable kenn ich nur 4 fach. Der 4053 hat 3 elektronisch einzeln steuerbare Umschalter (analog). Damit ließe sich gerade die Auswahl von 3 Quellen (z.B. LC Ozillator, U813, Freq. Zählereingang) und die Umschaltung mit oder ohne Teiler (z.B. durch 256) realisieren. Wenn man mehr als 3 Signalquellen hat sehe ich da keine lösung mit nur einem Umschalter/Mux IC. Da wäre dann ein 8:1 Mux und 1/3 vom 4053 wohl geeigent. Die restliche 2 Umschalter kann man ja eventuell noch für Bereichsumschaltungen gebrauchen. Man könnte auch den Komperator Eingang als alternativen Eingang für die Frequenzmessung benutzen und so die Umschaltung mit/ohne Vorteiler in AVR realisieren.

Für die LC Messung könnte auch der T1-Eingang ohne Vorteiler reichen. Das Verfahren über den ICP Pin ist von der Software etwas aufwendiger, hat aber besonders bei niedrigen Frequenzen wirklich Vorteile. Da sind dann nach 0.1 s schon mehr als 0.1 Hz Auflösung drin. Dazu kommen noch Möglichkeiten wie Pulsdauermessung usw.

Wenn man die Anzeige/Tasten auf einen Extra Controller verlegt, sollte eigentlich auch ein kleinerer Controller (z.B. Mega88 /Mega16 für die eigentliche Messung reichen.

Zu den Tasten bzw. zur Steuerung sollte man mit sowas wie u/down Tastern für das aktuelle Messprogramm arbeiten, dann ist man relativ flexibel wenn später vielleicht noch mal was dazukommt (z.B. Zeitmessung, Batteriespannung, Baudratenerkennung,Jitter,PMW ratio,...)

Die Sache mit der Phasenrichtigen Gelichrichtung geht wohl doch in Richtung eines seperaten Projektes. So teuer sind die Anzeigemodule ja auch nicht mehr, das man da alles an eine Anzeige anschließen muss.

[kolisson]

ich hab mal dies und das von diesen switches mitbestellt.
kann ja eh nicht schaden.

da hier aber keiner emhr nachgefragt hat, tendiere ich dazu, anzunehmen,
dass das eh keinen interessiert.
wenn es dann so ist, kann ich in ruhe meinen eigenen braten braten... das ist
wesentlich einfacher als immer alles zu dokumetieren.
obwohl.. dokumetieren ist ja auch nicht schlecht..

also.. was machen wir jetzt ?

mach ich mir die arbeit.. den aktuellen schaltplan noch zu erstellen ?
die neuesten erkenntnisse noch posten ? aber für wen ?

gruss klaus

[shaun]

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