Предложете някакво просто решение за измерване на фазова разлика?

Две синосуиди са, амплитудите са на порядък 100 различни, с променлив коефициент на отношението им. Да кажем ако едната е +-1V, другата играе между +-10mV и +-100mV.

Всъщност рефернтното е ток, през неизвестен товар, вторичното е пада върху товара. Товара е RC, като идеята е да се измери до колко е R и до колко C. Честотите се задават и са 1/10/100кХз.

Да беше до 10Кхз, щях да ги втъкна през АЦП-то и да го сметна директно в процесора, ама на 100Кхз, вече ми иде много.

Най - просто което ми идва е да го пусна през DC филтър и после на входовете на два компаратора които да гонят нулата. И в изходите им трябва да излезне разликата. Нал тъй?

2 компаратора за преминаване през нулата - ок, някакъв брояч с разрешение от единия и спиране от другия компаратор- ок.
Дотук разбрах и ми харесва(не че ми се е налагало да го правя) ,
само DC филтър не знам какво е и за какво е. И RC не би трябвало да е.
10 миливолта са малко за евтин компаратор. Може би едно усилване ще е добре, пък може вместо компаратори направо усилватели да ползваш.

Решения много.
1. 2 еднакви НЧ филтъра да срежат до 200кХц. После 2 формирователя с много малък хистерезис. После логочески елемент XOR, захранен от референтно напрежение ( или поне добре известно ). После DC филтър и накрая ADC.
Недостатъци: заради хистерезиса на формирователите ще има паразитно фазово отместване. Променлива амплитуда - променливо отместване.
2. 2 ADC-та, после цифрова обработка ( например 20 семпъла за период, изчисляваш ефективната стойност на U, ефективанта стойност на P, после косинус ). Недостатък - иска се малко повечко мускул. Но Cortex М3 ще се справи. Па ако ще и да се налижи да събира данните, после да си ги разглежда. Всъщност, то така и доста по-рехава архитектура би се справила.
3. Осцилоскоп + човече. Недостатък - и китайците поскъпнаха.

Силния сигнал го минаваш през един делител, така че да стане съизмерим с малкия сигнал. После и двата сигнала ги усилваш през еднакви усилватели и ги подаваш на фазов детектор. И получаваш напрежение във функция от дефазирането.

1. Е хубаво де, ама тия формирователи какво са всъщност? Компаратори предполагам. Което предполага да щракат на някакво референтно напрежение. Проблема обаче е, че втория сигнал, мени амплитудата си. Аз затова си мислех за компаратори с 0-та, че там поне е дефинирано, след като мине през DC филтър. И да не залагам голям (даже никакъв) хистерезис за да не вкарвам грешка, евентуално в изхода им ще има някакво малко филтърче да замаже разколебаване.
2. Иска си бързо АЦП. На 100Кхз, според мен 20 точки ще са малко, 100-тина е по-добре, от там 10Мхз, абе прекалено е сложно за конкретния проект.



Има ли фазови детектори в един чип? Аз намирам само някакви фабрики, правени за PLL и честоти в гигахерците.

На компараторите трябва да подаваш сигнали с "нормализирана постоянна" амплитуда, за да нямаш фазово изместване при промяна на амплитудата на входния сигнал, като ще е добре сигнала да е колкото е възможно по-голямо (колкото повече- толкова по-добре) от хистерезиса им. За целта можеш двата сигнала да ги прекараш през "компресори" на динамика - примерно инвертиращи усилватели на които резистора от обратната връзка (от изхода към инвертиращия вход) е заменен с два насрещно свързани Si. диода. след тях си връзваш компараторите.
Изходите на компараторите директно можеш да ги вържеш към два кепчъра на таймер тактуван с висока честота.

И аз върху това умувах. Ама ако сигнала е добре центриран около нулата и преследвам пресичането на нулата защо да нормализирам амплитудата?

Защото винаги компаратора ти има някакъв хистерезис (праг на превключване). Силно препоръчително е да зададеш с резистори хистерезис, за да не се разпарпаляква изхода му. Та примерно този хистерезис ако ти е 100мВ, а амплитудата на сигнала ти е 1В и в следващия момент амплитудата на сигнала ти стане 10В е очевидно, че изхода му ще щтрака с различно закъснение след пресичането на нулата, нали? Диапазона на напреженията който посочваш е доста голям.
И тъй като имаш два сигнала с "променлива" амплитуда според мен първо трябва да ги "нормализираш".

Компараторите трябва да сработват около нулата, но все пак трябва да има хистерезис, ако ще и минимален - напр. 100 микроволта. Най-добре е сигналът да е осилем максимално, но без ограничение.
А 20 точки за изчисление на ефективна стойност са достатъчно. С толкова меря в едни промишлени прибори с 0.1% прецизност. "Тънкият" момент е, честотата на сигнала и на семплирането да НЕ са кратни. Например 100 кХц и 2048 кХц. Ако е повече от 20 не е грешно, но над това на практика не печелиш прецизност. Проверено.

Дайте някакви простички схеми за нормализатор на амплитуда. Имам някакви бледи спомени за нещо с Опамп, ама пусто много далечни са.

Аналог умножител (квадратурен/балансиран демодулатор) - MC1496, LM1596. Разгледай приложенията им за демодулиране на АМ модулация.

Edit: на английски е IQ demodulator

Не е дадено в условието какъв е диапазона на фазовата разлика и каква точност на измерване се търси.
Не е ясно как се сваля сигнала, къде е общата точка , какви са нивата спрямо обща маса, да речем.

"Нормализатори на амплитуда" освен усилвател с диоди в обратната връзка, система за автоматично регулиране на усилването,
усилвател без обратна връзка и чист заводски компаратор - не се сещам. Тука обаче има проблем с напрежението на несиметрия на входа. Същия проблем възниква и в стъпалото на комапараторите. Има проблем и с бързодействието на компараторите. Въобще - много неопределености, че и температурно зависими. В тоя смисъл MC1496 - може бързо да се тества като предполагаема алтернатива.

Иначе - ако ще се ползват по-обикновени компаратаори , по- слабият сигнал трябва да се направи по-подходящ за компаратора- с някакъв по-стабилен ОУ с балансиране, усилване около 40 - .

Лично аз бих пробвал 2 компаратора в общ корпус, ако има - с допълнителни входове за нулиращ потенциометър.
Надеждата е 2-та да имат сходни закъснения и входни несиметрии,
Погледни тука за динамичен хистерезис.
http://e2e.ti.com/cfs-file.ashx/__key/t ... ethods.pdf

И нещо от АД: http://www.analog.com/static/imported-f ... 50AN25.pdf .

Усилвател с динамичен хистерезис - звучи примамливо, но ........

Най-вероятно методът с АЦП ще е по-точен.

Не съм навлизал в подробности ама 4046 дали няма да ти свърши работа, поне за част от схемата...

Аз това казах в самото начало- фазов детектор (част от 4046).
В момента Цецо мисли как да "нормира" амплитудите, като го измисли сигурно ще се върнем пак на темата за фазовия детектор.

В петък Цецо се сблъска със суровата действителност. "Отразения" сигнал, е с малка амплитуда (10-ки миливолти) и обилно количество шум (всякакъв). И трябва филтриране. А филтрирането значи паразитни фазови изменения. Сега или трябва да търся точни кондензатори и стабилни резистори, та да е предсказуемо паразитното фазово изместване. Или да правя калибрация с чист R.

И за сега съм го оставил да ми отлежава в главата... Иначе въпроса е нормализирането на амплитудите си стои де.

А 4046 не работи ли със стандартни логически нива на входовете? Сиреч синусоиди едва ли ще смели. А то аз като го докарам до правоъгълници е лесно - един XOR и готово. Да не казвам, че мога директно на GPIO та на процесора да ги подам. Зора е от една зашумена и с неясна амплитуда синусоида да мина в правоъгълник