Электроника для гидропоники

Очумелые ручки гидропонщиков. Чудесные и гениальные вещи, сделанные своими руками.
Ответить
Lexatagan
Интересующийся
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 26 фев 2013, 22:05

Электроника для гидропоники

Сообщение Lexatagan » 09 мар 2013, 12:06

leha2000 писал(а): Вы поймите, мы меряем не АЧХ. Мы меряем электропроводность. Или сопротивление.
А вот тут поподробнее. Что именно мы хотим измерить? Если что-то типа "электропроводность(сопротивление) раствора в зависимости от частоты тока", то, строго говоря, нельзя применять меандр. Если что-то типа "электропроводность(сопротивление) раствора при воздействии на него переменных электрических полей прямоугольной формы", то, очевидно, можно. На чем вообще основаны ваши предположения?
Хотя, если знать спектр этого самого меандра, можно пожалуй и перерасчет сделать.

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 09 мар 2013, 14:20

Lexatagan писал(а):
leha2000 писал(а): Вы поймите, мы меряем не АЧХ. Мы меряем электропроводность. Или сопротивление.
А вот тут поподробнее. Что именно мы хотим измерить? Если что-то типа "электропроводность(сопротивление) раствора в зависимости от частоты тока", то, строго говоря, нельзя применять меандр. Если что-то типа "электропроводность(сопротивление) раствора при воздействии на него переменных электрических полей прямоугольной формы", то, очевидно, можно. На чем вообще основаны ваши предположения?
Хотя, если знать спектр этого самого меандра, можно пожалуй и перерасчет сделать.
Раствор представляет собой эквивалентную RC-цепочку, параметры которой частото-зависимы. Т.е. подавая напряжение прямоугольной формы на электроды, мы получаем определенный токовый отклик, форма которого однозначно позволяет определить параметры R и С на заданной частоте. Но для этого нужна обработка формы сигнала. Если применять амплитудный детектор, то конечно мы не получим информацию об RC, зато получим информацию о полном сопротивлении. Это тоже хорошо, т.к. особенна низких частотах активное сопротивление много больше емкостного...
Если считать сопротивление раствора чисто активным подача менадра (напряжения) будет вызывать меандр тока. Соответственно сопротивление однозначно определяется из этих амплитуд по закону Ома.
Вобщем так делать можно.

svgr
Интересующийся
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 09 май 2013, 17:31

Электроника для гидропоники

Сообщение svgr » 12 май 2013, 15:50

Всё заглохло?

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 12 май 2013, 23:27

Ну ясен пень...
Разглохнет думаю только летом. Уже сам делать буду. Сейчас времени нет, а если кто-нибудь за что-нибудь берется забесплатно, то обычно ничего неполучается, тут нужна так сказать личная заинтересованность изобретателя.... Ну и время конечно...

Lexatagan
Интересующийся
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 26 фев 2013, 22:05

Электроника для гидропоники

Сообщение Lexatagan » 26 май 2013, 17:23

Приветствую форумчан. Извиняюсь за отсутствие. Командировка, переезд, домашние дела - короче времени не было, а заходить и давать пустые обещания не вижу смысла.
Теперь по делу. Вчера - сегодня проводил эксперимент. Старая МК-отладка с меандром на выходе и возможностью установки нужной частоты. К этому выходу подключены последовательно конденсатор 0,22 мкФ, резистор 4.7 кОм, раствор с электродами (водопроводная вода и водопроводная вода с щепоткой соли). К раствору подключен старенький осциллограф Philips PM 3214 (Есть подозрение, что ему требуется калибровка горизонтальной развертки).
В результате для чистой воды получена следующая табличка:
2 кГц - 0.66 В
40 кГц - 0.64 В
80 кГц - 0.64 В
120 кГц - 0.64 В
180 кГц - 0.64 В
250 кГц - 0.64 В
333 кГц - 0.64 В
500 кГц - 0.64 В
750 кГц - 0.61 В
800 кГц - 0.60 В
857 кГц - 0.59 В
900 кГц - 0.58 В
1.0 МГц - 0.56 В
1.333 МГц - 0.48 В
2.0 МГц - 0.36 В
Слева - частота меандра, справа - амплитуда сигнала на осциллографе. Никаких сюрпризов нет, график не строил. Вообще необходимости ставить разные частоты нет, достаточно взять осциллограмму для 2 кГц, а для любой другой частоты вычислить длительность импульса, поделить на 2, отложить на осциллограмме от заднего фронта сигнала это время и получить таким образом передний фронт для необходимой частоты. Повторив это для заднего фронта, получим осциллограмму на искомой частоте. Короче форма фронтов не меняется от частоты меандра. Это видно по приведенным осциллограммам. Для соленой воды подобной таблицы не делал.
Как из этих данных вытащить рН не представляю :ne_vi_del:
В приложении хотел отправить осциллограммы измеряемых сигналов, но что то не получается. Тут есть ограничение на размер?

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 27 май 2013, 01:57

Lexatagan писал(а): ...Вообще необходимости ставить разные частоты нет, достаточно взять осциллограмму для 2 кГц, а для любой другой частоты вычислить длительность импульса, поделить на 2, отложить на осциллограмме от заднего фронта сигнала это время и получить таким образом передний фронт для необходимой частоты. Повторив это для заднего фронта, получим осциллограмму на искомой частоте. ....
:co_ol:
Lexatagan писал(а):Короче форма фронтов не меняется от частоты меандра
:-)
А Вы думали меняется?
Lexatagan писал(а):Это видно по приведенным осциллограммам...
Да действительно. По осциллограммам многое видно. Но проводить анализ осциллограм дело затруднительное. Конечно можно посчитать тау, и решив уравнение найти R и C.
Но это легко делается для частотно независимых элементов, например для идеальных резисторов и конденсаторов. Если элементы частото зависимые, это сделать очень трудно.
Если Вы всё еще не можете в это поверить, попробуйте взять электролит на 10000 мкФ и найти его полное сопротивление на частете хотябы 10-20 МГц используя одну только осциллограмму.
Не думаю, что Вы сможете заменить осциллографом RLC метр.
Lexatagan писал(а):Как из этих данных вытащить рН не представляю :ne_vi_del:
Йон водорода самый подвижный, поэтому его наиболее сложно будет вытащить.
Lexatagan писал(а):В приложении хотел отправить осциллограммы измеряемых сигналов, но что то не получается. Тут есть ограничение на размер?
Ставьте разрешение 1024 по длинной стороне. Должно сработать.

Lexatagan
Интересующийся
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 26 фев 2013, 22:05

Электроника для гидропоники

Сообщение Lexatagan » 27 май 2013, 10:43

Извиняюсь за качество, снимал и так все на телефон, еще и ужимание размера сказалось не лучшим образом. Но вроде все понятно.
Нет, я и не думал, что фронты будут меняться. Это я к тому, что так и не понимаю что мы таким образом измеряем.
Про частото независимые конденсаторы не понял. Имеется в виду независимость реактивного сопротивления или независимость емкости? То что фронты не меняются говорит о том, что емкость и активное сопротивление раствора как раз частото независимы. А вот за конденсатор 10000 мкФ не скажу, может на 20 МГц электролит в нем превращается в диэлектрик, а на 666 МГц и вовсе открываются врата ада. Не знаю. Зато вот вода с солью (по крайней мере до 2 МГц) ведет себя спокойно. Так что имея хорошую детальную осциллограмму на 40 кГц (по сути переходную характеристику) можно померить и R и C раствора. Или нет?
Все фотографии сделаны при развертках 0.2 В/дел, 0.5 мс/дел, кроме одной с 2 мс/дел.
Вложения
Voda-500kHz.jpg
Voda-180kHz.jpg
Voda-40kHz.jpg
Voda-2MHz.jpg
Sol'500kHz.jpg
Sol'-180kHz.jpg
Sol'-40kHz-2ms_div.jpg
Sol'-40kHz.jpg
Sol'-2MHz.jpg

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 27 май 2013, 13:17

То что фронты не меняются говорит о том, что емкость и активное сопротивление раствора как раз частото независимы.
К сожалению это ни о чём не говорит. То что фронты несколько похожи на на фротны идеальной RC цепочки, не говорит о том что это так и есть.
Они конечно красивые, но достаточно было поместить сюда одну в качестве примера. Её внешний вид абсолютно предсказуем.
1.Частотный анализ не делается по осциллограммам меандра.
Как Вы думаете почему для измерения АЧХ устройства берут перестраиваемый генератор и измеряют значение амплитуды на выходе? Почему бы им не обойтись одной только осциллограммой на одной заданной частоте?
2.Все емкости частото зависимые. Частото-независимая только вакуумная. И то несколько зависит в реальной работе.
Есть такое понятие поляризация диэлектриков. Но рассказывать о ней в подробностях здесь на растениеводческом форуме нет никакого смысла. Если Вам интересно можете забить в гугль и узнать какие типы её бывают и чем они отличаются друг от друга. И тогда возможно поймете что к чему. Хотя это еще далеко не вершина пирамиды.

Lexatagan
Интересующийся
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 26 фев 2013, 22:05

Электроника для гидропоники

Сообщение Lexatagan » 27 май 2013, 21:40

Я хочу сказать, что делать кучу измерений амплитуды с разной частотой меандра не нужно было. Достаточно было снять детально одну на малой частоте, а потом просто откладывать на фронте отрезки времени, соответствующие длине импульса меандра на интересующей частоте и получать искомую амплитуду.
Но опять же, обсуждение метода измерения АЧХ это мелочи. Мне не понятно как из этой АЧХ получить рН?

Radist
Гидропонщик
Сообщения: 591
Зарегистрирован: 14 мар 2012, 10:50
Откуда: Украина, г.Умань

Электроника для гидропоники

Сообщение Radist » 28 май 2013, 04:10

leha2000 писал(а):
То что фронты не меняются говорит о том, что емкость и активное сопротивление раствора как раз частото независимы.
1.Частотный анализ не делается по осциллограммам меандра.
Как Вы думаете почему для измерения АЧХ устройства берут перестраиваемый генератор и измеряют значение амплитуды на выходе? Почему бы им не обойтись одной только осциллограммой на одной заданной частоте?
Изчо как делается! Не во ссех случаях, канешна, но очень часто.Для определения АЧХ цепи вполне достаточно меандра, более того, ОДИНОЧНОГО импульса (скачка напряжения). Никто не измеряет напр. полосу пропускания канала Y осциллографа методом перестраиваемого генератора синусоиды. Измеряются параметоы реакции на входной прямоугольный импульс (время нарастания 0.1-0,9: выброс, время затухания колебательного процесса, неравномерность вершины, иногда время спада). Полученные данные ОДНОЗНАЧНО определяют АЧХ. И если имеем напр. время фронта 7нс, то можно со 100% утверждать, что Fв=50Мгц.

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 29 май 2013, 00:02

Radist писал(а):.... И если имеем напр. время фронта 7нс, то можно со 100% утверждать, что Fв=50Мгц.
И всё собственно....
Или может Вы что то еще можете сказать об этом устройстве по этим данным?
Radist писал(а):...Полученные данные ОДНОЗНАЧНО определяют АЧХ...
:ti_pa:
Да наверное нужно ВЫКИНУТЬ или продать все наши спектроскопы на работе и пригласить Вас на высокооплачиваемую (на вырученные средства так сказать) работу ;;-)))
:ne_vi_del:
Владимир Вы меня конечно извините, но я отказываюсь понимать, как такой вродебы взрослый и образованный человек может кидаться подобными фразами, да ещё выделять их большими буквами
:ne_vi_del:
Неужели вам никогда не приходилось к примеру оценивать эффективность фильтра далеко за пределами его полосы? К примеру фильтр полосовой 150-170МГц 6-го порядка, а оценить на промежутке 1-2 ГГц? Или как фильтр питания справляется с частотой 10-20 МГц.
Вы при подобной задаче тоже будете пользоваться осциллографом? Интересно с какой точностью получиться результат Сможете ли Вы например отличить -40 дБ от -100 дБ ?
:nez-nayu:

Radist
Гидропонщик
Сообщения: 591
Зарегистрирован: 14 мар 2012, 10:50
Откуда: Украина, г.Умань

Электроника для гидропоники

Сообщение Radist » 29 май 2013, 12:44

leha2000 писал(а):
Radist писал(а):.... И если имеем напр. время фронта 7нс, то можно со 100% утверждать, что Fв=50Мгц.
И всё собственно....
Или может Вы что то еще можете сказать об этом устройстве по этим данным?
Radist писал(а):...Полученные данные ОДНОЗНАЧНО определяют АЧХ...
:ti_pa:
Да наверное нужно ВЫКИНУТЬ или продать все наши спектроскопы на работе и пригласить Вас на высокооплачиваемую (на вырученные средства так сказать) работу ;;-)))
:ne_vi_del:
Владимир Вы меня конечно извините, но я отказываюсь понимать, как такой вродебы взрослый и образованный человек может кидаться подобными фразами, да ещё выделять их большими буквами
:ne_vi_del:
Неужели вам никогда не приходилось к примеру оценивать эффективность фильтра далеко за пределами его полосы? К примеру фильтр полосовой 150-170МГц 6-го порядка, а оценить на промежутке 1-2 ГГц? Или как фильтр питания справляется с частотой 10-20 МГц.
Вы при подобной задаче тоже будете пользоваться осциллографом? Интересно с какой точностью получиться результат Сможете ли Вы например отличить -40 дБ от -100 дБ ?
:nez-nayu:
Алексей! Вы меня тоже конечно извините (про взрослого и т.д. человека будем считать что я не разобрал мелкий шрифт на экране)!
Курс РТЦ&С (радиотехн. цепи и сигналы) изучал. И даже кое-чего помню, как ни странно...
Например это:
"Импульсной характеристикой системы называется её реакция на единичный импульс при нулевых начальных условиях."
Или это:
"Важным свойством импульсной характеристики является тот факт, что на её основе может быть получена комплексная частотная характеристика, определяемая как отношение комплексного спектра сигнала на выходе системы к комплексному спектру входного сигнала. Частотная характеристика фильтра определяется как преобразование Фурье (дискретное преобразование Фурье в случае цифрового сигнала) от импульсной характеристики."
Ну или это (выделение мое):
"Одну и ту же цепь, используемую для преобразования импульсных сигналов, можно исследовать различными методами. Наиболее часто получают или переходную характеристику, показывающую, как изменяется выходной сигнал при изменении скачком входного, или частотную характеристику цепи. Так как разными методами исследуют одни и те же цепи, то эти характеристики однозначно связаны между собой. В общем случае эту связь находят путем решения интегрального уравнения, причем она оказывается достаточно сложной."
Ссылочко сбросить?

Найти и предоставить математические выкладки о том, что частотная и переходная характеристика действительно ОДНОЗНАЧНО могу, но не хочу - просто лень. Вы без труда можете в этом убедиться самостоятельно.

Вы пишете: "Или может Вы что то еще можете сказать об этом устройстве по этим данным?"
Могу. Напр. по спаду вершины определить Fн. По амплитуде на выходе - Кср. По характеру переходного процесса - кое чего сказать, что это за "черный ящик".

Анализаторы спектра или селективные микровольтметры выбрасывать не надо - они достаточно дорогие и не в каждой "канторе" имеются; в отличие от осциллографов и генераторов меандра (или "синуса" - Вам, я понимаю, измерение с перестройкой частоты "синуса" ближе. )

"Неужели вам никогда не приходилось к примеру оценивать эффективность", "Сможете ли Вы например отличить -40 дБ от -100 дБ ?"
а). С радостью отвечу - доводилось как это, так и многое другое.
б). Не смогу, слишком сложно как для инженера-радиотехника. :)

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 29 май 2013, 17:45

Radist писал(а): "Импульсной характеристикой системы называется её реакция на единичный импульс при нулевых начальных условиях."
Или это:
"Важным свойством импульсной характеристики является тот факт, что на её основе может быть получена комплексная частотная характеристика, определяемая как отношение комплексного спектра сигнала на выходе системы к комплексному спектру входного сигнала. Частотная характеристика фильтра определяется как преобразование Фурье (дискретное преобразование Фурье в случае цифрового сигнала) от импульсной характеристики."
Ссылочко сбросить?
;;-)))
Владимир это теория...
Как Вы сами то думаете с экрана осциллографа достаточную точность получите для обработки такими алгоритмами как БПФ например. Или Вы по точкам собираетесь найти функцию и проинтегрировать ;;-)))
А гармоники тоже по осциллографу легко оцените? Скажем 9-ю или 10-ю от каскада? Да или хотябы амплитуду 3-ей... Уверен, что нет.
Radist писал(а):Анализаторы спектра или селективные микровольтметры выбрасывать не надо - они достаточно дорогие и не в каждой "канторе" имеются; в отличие от осциллографов и генераторов меандра (или "синуса" - Вам, я понимаю, измерение с перестройкой частоты "синуса" ближе. )
Ближе, дальше...Честно даже не знаю, что Вам ответить, если Вы не видите разницу, между работой осиллографа и спектроанализатора, видимо не работали :nez-nayu:
Radist писал(а):"Неужели вам никогда не приходилось к примеру оценивать эффективность", "Сможете ли Вы например отличить -40 дБ от -100 дБ ?"
...
б). Не смогу, слишком сложно как для инженера-радиотехника. :)
:nez-nayu:
Где же такие инженеры работают, для которых эта простейшая задача является трудоёмкой.
Любому интересующемуся студенту даже по плечу. Даже тому, кто не факт что инженером то станет.
Даже не представляю такого места работы, где инженеру это бы не потребовалось :ne_vi_del:

Lexatagan
Интересующийся
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 26 фев 2013, 22:05

Электроника для гидропоники

Сообщение Lexatagan » 29 май 2013, 21:04

Что-то у нас неконструктивное обсуждение выходит. Самый интересный сейчас вопрос - как, зная АЧХ найти рН раствора? И что еще нужно знать, если этого не достаточно?

leha2000
Grow Team
Сообщения: 2386
Зарегистрирован: 28 май 2012, 23:22

Электроника для гидропоники

Сообщение leha2000 » 30 май 2013, 00:29

Lexatagan писал(а):...Самый интересный сейчас вопрос - как, зная АЧХ найти рН раствора? И что еще нужно знать, если этого не достаточно?
Да как бы так вот...
Ну вобщем это то, что я сейчас думаю обо всём этом...
1. Задача у нас найти не pH, а все компоненты раствора. рН это только один из них, причём он будет найден последним (если вообще будет чтото найдено см. п. 2). Все компоненты планируется найти с помощью анализа частотной характеристики полного сопротивления раствора (действительной и мнимой его частей).
2. Я вообще на 100% не уверен, что возможно получить результат исследуемым методом. Об этом я писал ранее. Просто эта задача мне интересна, потому я обязательно проведу в этом направлении ряд экспериментов. С Вашей помощью или без.
3. По тем данным, которые Вы предоставляете ничего получить нельзя никаким образом.
4. Выводы, которые Вы делаете об использовании осциллограм и частоты импульсов неправильны. Использование осциллограмм для измерений параметров сигнала в данном случае неприемлемо. В каких-то можно так оценивать (скажем когда приближённо оцениваем RC), но не в этом. Ну и дальнейшие рассуждения про частоты импульсов, измерение амплитуды с некоторой задержкой после фронта и т.д.
5. Технология проведения эксперимента в настоящий момент такова, что не позволяет рассчитывать на получение каких-либо полезных результатов :-(

Ответить

Вернуться в «Очумелые ручки»