Układ zamieniający impulsy na wartość napięcia 0-10V

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC

mc2kwacz
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 26
Posty: 2920
Rejestracja: 27 maja 2013, 22:18
Lokalizacja: gdzieś

#41

Post napisał: mc2kwacz » 10 paź 2013, 13:10

Moim zdaniem temat już dawno się wyczerpał, więc sobie teraz można pogadać :)

Pitsa, weź do ręki ołówek i zdanie po zdaniu narysuj układ z opisu, jeśli chcesz go mieć. Niewielka nieliniowość wynika z relatywnie dużej wartości oporu kluczowanego w stosunku do opornika filtra dolnoprzepustowego. Jeśli zwiększyć proporcję, to liniowość się poprawi. Pytanie tylko na ile można, bo na aplikacjach falowników zaleca się używanie potencjometrów 10k a nie 100k na przykład.
Użycie innej struktury, zapewniającej bardziej symetryczne zasilanie filtra podczas kluczowania, zwiększy liniowość. Albo trzeba użyć kluczy analogowych, najlepiej niskoomowych, albo bardziej złożonej struktury tranzystorowej, albo wzmacniacza wysokoomowego na wyjściu filtru albo w ogóle filtru aktywnego wysokoomowego. Ale to wszystko są rozwiązania dużo bardziej złożone układowo i są przerostem formy nad treścią. Bo liczy się powtarzalność obrotów a nie ich dokładna wartość.

Noel, to że obroty się zmieniają, to nie znaczy że są takie jakich się spodziewasz ;) Mniejszego kroku PWM niż 8 bitów nigdzie nie spotkasz, więc zawsze można liczyć na zmiany co około 100rpm w skokach lub mniej. O ile oczywiście falownik ma przetwornik o lepszej rozdzielczości niż 8 bitów, co wcale nie jest oczywiste :)

P.S. Elektronika to generalnie NAUKA o zachowaniu nośników energii, elektronów i fotonów. Dlatego po elektronice otrzymuje się tytuł naukowy i tylko dodatkowo zawodowy. W uproszczeniu inżynierskim elektronika to rzemiosło sprowadzające się do umiejętności operowania wzorami i właściwościami większych struktur, znajomości układów i metod pomiarowych. Bardzo optymistycznie zakładając oczywiście :) Nie po to studiuje się elektronikę, żeby "szpanować" pustymi hasłami, tylko żeby być w stanie zrozumieć napotykane w układach zjawiska, które dla "gołego" inżyniera czy tym bardziej technika lub radioamatora są trudne, bardzo trudne a często absolutnie nie do zrozumienia.
Dokładnie tak samo jest w pozostałych gałęziach nauk przyrodniczych.
Ostatnio zmieniony 10 paź 2013, 13:25 przez mc2kwacz, łącznie zmieniany 1 raz.



Tagi:

Awatar użytkownika

markcomp77
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 18
Posty: 3962
Rejestracja: 18 wrz 2004, 12:51
Lokalizacja: k/w-wy
Kontakt:

#42

Post napisał: markcomp77 » 10 paź 2013, 13:22

większa liniowość układu konwersji i tak "zginie" z powodu jittera...
polecam zobaczyć "stabilność" sygnału PWM generowanego przez PCeta....
SpotkanieCNC: STOM-TOOL Marzec 2014
http://www.cnc.info.pl/topics79/spotkan ... t55028.htm


mc2kwacz
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 26
Posty: 2920
Rejestracja: 27 maja 2013, 22:18
Lokalizacja: gdzieś

#43

Post napisał: mc2kwacz » 10 paź 2013, 13:31

I między innymi dlatego nie ma co "przeginać pały". Tu jest zwykły interfejs techniczny potrzebny a nie układ klasy metrologicznej. W piko PWM jest generowany przez rdzeń uC, więc nie ma jittera w rozumieniu pecetowym. A i tak zniekształcenia zboczy i opóźnienia w przełączaniu spowodują nieliniowość na wyjściu.
Stare profesjonalne sterowniki maszyn, które sterowały analogowo falownikami, miały od razu wyjście napięciowe sterowane przetwornikiem DA dużej (jak na owe czasy) rozdzielczości. Po to, żeby np chwilowe błędy toczenia gwintu były na poziomie promili.

Awatar użytkownika

markcomp77
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 18
Posty: 3962
Rejestracja: 18 wrz 2004, 12:51
Lokalizacja: k/w-wy
Kontakt:

#44

Post napisał: markcomp77 » 10 paź 2013, 13:37

[youtube][/youtube]

[ Dodano: 2013-10-10, 13:37 ]
tak wygląda to w realu (nośna pwm 1kHz)

[ Dodano: 2013-10-10, 13:38 ]
widać drżenie, bardzo wyraźnie...

[ Dodano: 2013-10-10, 14:17 ]
zwiększenie nośnej dla PWM do 25kHz potęguje wrażenie
jitter widać baaardzo wyraźnie na końcu (zbliżenie)

[youtube][/youtube]
[youtube][/youtube]
SpotkanieCNC: STOM-TOOL Marzec 2014
http://www.cnc.info.pl/topics79/spotkan ... t55028.htm


mc2kwacz
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 26
Posty: 2920
Rejestracja: 27 maja 2013, 22:18
Lokalizacja: gdzieś

#45

Post napisał: mc2kwacz » 10 paź 2013, 16:32

Jitter to szum cyfrowy i uśredni się na filtrze. Ale błędy na zboczach się nie uśrednią. Im większa częstotliwość PWM tym większe błędy nieliniowości spowodują.

Awatar użytkownika

markcomp77
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 18
Posty: 3962
Rejestracja: 18 wrz 2004, 12:51
Lokalizacja: k/w-wy
Kontakt:

#46

Post napisał: markcomp77 » 10 paź 2013, 18:44

mc2kwacz pisze:Jitter to szum cyfrowy i uśredni się na filtrze.
tys prowda... pewnie dlatego jakoś to chodzi
mc2kwacz pisze: Ale błędy na zboczach się nie uśrednią. Im większa częstotliwość PWM tym większe błędy nieliniowości spowodują.
nie ma problemu... bo wymagana szybkość zmian napięcia (prędkości) nie może być duża...
nawet w przypadku lasera - gdzie rolę falownika przejmuje sterowany zasilacz wysokiego napięcia - szybka zmiana wręcz nie jest wskazana... bo skraca czas życia lampy

dlatego nie warto ustawiać wysokiej częstotliwości podstawy dla pwm
a tak nawiasem mówiąc - w linuxcnc ustawiam zazwyczaj PDM - czyli regulacja gęstości... to się lepiej sprawuje, bo impulsy są równiej rozsiane niż przy PWM
SpotkanieCNC: STOM-TOOL Marzec 2014
http://www.cnc.info.pl/topics79/spotkan ... t55028.htm

Awatar użytkownika

tuxcnc
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 4
Posty: 9351
Rejestracja: 26 lut 2011, 23:24
Lokalizacja: mazowieckie

#47

Post napisał: tuxcnc » 10 paź 2013, 18:48

noel20 pisze:Dokładność generowanego sygnału z linuxa jest chyba całkiem niezła. Dobrze i z daleka widać na oscyloskopie jak zmieni się obroty z s9000 na s9500.
Rano coś mi po głowie chodziło, że jest dokładnie na odwrót, ale dopiero teraz miałem czas poszukać.
Z problemem zetknąłem się jakiś czas temu jak testowałem mostek H do taniego serwa.
Otóż :
Because software-generated PWM uses a fairly slow timebase (several to many microseconds), it has limited resolution. For example, if make-pulses is called at a 20KHz rate, and pwm-freq is 2KHz, there are only 10 possible duty cycles.
( http://linuxcnc.org/docs/html/man/man9/pwmgen.9.html )

.

Awatar użytkownika

Autor tematu
noel20
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 19
Posty: 1395
Rejestracja: 02 lip 2010, 07:15
Lokalizacja: Białystok

#48

Post napisał: noel20 » 10 paź 2013, 19:15

Złożyłem właśnie na płytce stykowej układ:
http://forums.parallax.com/attachment.p ... 1373486381
tylko użyłem TS272, bo takiego miałem, a zamiast pr użyłem rezystorów.
Przebieg podałem 1khz o wypełnieniu 50% i na wyjściu wzmacniacz też jest przebieg prostokątny o takim wypełnieniu tylko amplitudzie 10,6V.
Zamiast kondensatora 1nF na wejściu dałem 100nF w związku z częstotliwością mniejszą i na wyjściu wyszła piła.
Jak na wyjściu dałem elektrolit 22uF to przebieg już praktycznie jest równy.
Gdy na wyjście podłączę rezystor do masy 390ohm to napięcie przysiada do 4,4V.
Gdy pominąłem rezystor na wejściu zasilającym (po co on włąciwie jest?) oraz na wyjściu wzmacniacza to napięcie na wyjściu jest 6V, a z rezystorem 390ohm 5,2V. :???:

[ Dodano: 2013-10-10, 19:18 ]
Zamiast pr 10k jest 3,3K, a zamiast pr 50k jest 25k

[ Dodano: 2013-10-10, 19:27 ]
Po dołożeniu na wejście wzmacniacza dwóch dławików szeregowo i kondensatora 330uF do masy na wyjściu jest 6V. Po obciążeniu wyjścia rezystorem 390ohm alej jest 6V.
Tylko jak podłączę ten rezystor to na oscyloskopie jakieś małe szpileczki się pojawiają. Gdy do wyjścia i masy podłączę 100nF to szpilki znikają, ale po odłączeniu rezystora z samym kondensatorem są straszne zakłócenia.

Awatar użytkownika

markcomp77
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 18
Posty: 3962
Rejestracja: 18 wrz 2004, 12:51
Lokalizacja: k/w-wy
Kontakt:

#49

Post napisał: markcomp77 » 10 paź 2013, 19:45

tuxcnc pisze:Otóż :

Cytat:
Because software-generated PWM uses a fairly slow timebase (several to many microseconds), it has limited resolution. For example, if make-pulses is called at a 20KHz rate, and pwm-freq is 2KHz, there are only 10 possible duty cycles.
( http://linuxcnc.org/docs/...9/pwmgen.9.html )
to faktycznie wymaga prześwietlenia...

z pliku pwmgen.c
This file, 'pwmgen.c', is a HAL component that generates Pulse Width Modulation or Pulse Density Modulation signals in software. Since the timing granularity of a software based scheme is rather large compared to a hardware, either the output frequency, or the resolution, or both, will be less than expected from hardware implementations.

The driver exports two functions. 'pwmgen.make-pulses', is responsible for actually generating the PWM/PDM signals. It must be executed in a fast thread to reduce pulse jitter and improve resolution. The other function, pwmgen.update, is normally called from a much slower thread. It reads the command and sets internal variables used by 'pwm.make-pulses'. 'update' uses floating point, 'make-pulses' does not.


wystąpienia "pwm" w konfiguracji hal

Kod: Zaznacz cały

loadrt pwmgen output_type=0
addf pwmgen.make-pulses base-thread
addf pwmgen.update servo-thread
net spindle-cmd <= motion.spindle-speed-out => pwmgen.0.value
net spindle-enable <= motion.spindle-on => pwmgen.0.enable
net spindle-pwm <= pwmgen.0.pwm
setp pwmgen.0.pwm-freq 1000.0
setp pwmgen.0.scale 8877.77777778
setp pwmgen.0.offset 0.04887359199
setp pwmgen.0.dither-pwm true
net spindle-pwm => parport.0.pin-01-out
definicje wątków: base i servo

Kod: Zaznacz cały

BASE_PERIOD = 16666
SERVO_PERIOD = 1000000

loadrt [EMCMOT]EMCMOT base_period_nsec=[EMCMOT]BASE_PERIOD servo_period_nsec=[EMCMOT]SERVO_PERIOD num_joints=[TRAJ]AXES
base = 60KHz (16.66us)
servo=1kHz (100us)

ta różnica pomiędzy czasem wątku "rysującego" impuls a wątkiem "zmiany" częstotliwości decyduje możliwej szybkości zmiany wartości... a nie o kwantyzacji ustalonej wartości pwm, czyli napięcia ustawianego...

cóż - jutro sprawdzę to organoleptycznie...
SpotkanieCNC: STOM-TOOL Marzec 2014
http://www.cnc.info.pl/topics79/spotkan ... t55028.htm

Awatar użytkownika

Autor tematu
noel20
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 19
Posty: 1395
Rejestracja: 02 lip 2010, 07:15
Lokalizacja: Białystok

#50

Post napisał: noel20 » 10 paź 2013, 19:52

Nie wiele z tego zrozumiałem :(
A o co chodzi z trybem regulacji gęstości?

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”