做LCR表失败了

yjmwxwx

去年夏天开始学做LCR表，断断续续到年底实现了单个频率测电容电感，后来玩别的就放下了，程序里面很多很多错误的地方，今年8月又重新捡起来改了改，改成测量频率100HZ、1KHZ、10KHZ、100KHZ，档位10欧、100欧、1K欧、10K欧、100K欧、1兆欧，增加幅度和相位矫正，本来想加上开路短路匹配校准，后来家里修房子和收玉米打断了，现在懒的加了。
电路仿许老师电桥，单片机改用STM32F030F4P6，去掉部分放大和检相部分，程序自己写的，简单1档放大，100KHZ由于振幅小外加自平衡运放相移动精度比前面的差，程序非常简单，就是ADC采集两个电压合并成正负电压的正弦波，10倍采样率采集256点DFT算实部虚部，就是档位比较多计算显示有点麻烦，BUG超级多，自动档位只采电压没做平均滤波有的档位来回跳，人懒就简单加了个简单换档延时又切换档位速度慢，总之缺点很多，测量需要切换上下臂还要切换ADC通道耽误很多时间，100HZ档位测量速度非常慢。。

1602第一行第一个数是档位，0=10欧、1=100欧、2=1K欧、3=10K欧、4=100K欧、5=1M欧，第二行第一个数表示频率，0=100HZ、1=1KHZ、2=10KHZ、3=100KHZ，第一行第二个数据显示的是串联阻抗，第二行第二个数据显示的电感和电容。一共三个按键，按键1是显示串联电容，按键1和按键2一块按是串联电感，按键3频率加循环，三个按键一块按进入相位和幅度校准模式，一共24组校准参数每组三个数据生成一个查询表，从10欧姆开始校100HZ-100KHZ，每个频率需要校准相位和幅度两个参数，按2和3键加减角度，最好用角度确定的电阻或者
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电容校，我这就用一般电阻调到0度，按1键保存进入幅度矫正，电阻校准到1000就行，按1键进入下一个频率。

电路

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2020-10-18 18:36 上传

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程序

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2020-10-18 18:36 上传

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https://github.com/yjmwxwx/stm32asm/blob/master/gcm0/dianqiao/xssxb/1.s

我做这个表没有OSM校准，只能手算了

5091-6553E.pdf (302.17 KB, 下载次数: 88)

2020-10-18 18:37 上传

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实物








简单测电容电阻电感视频

https://v.youku.com/v_show/id_XNDkxMTU4NzY2MA==.html

相位幅度校准演示视频，比较麻烦只演示10欧档

https://v.youku.com/v_show/id_XNDkxMTU5MDg0OA==.html

yjmwxwx

a461624201 发表于 2020-10-31 20:39
写程序肯定是自己写的容易理解。按理如果理解许老师的程序，自己可以画一个流程图来理解，
学习PCB设计 ...

这次一定下定决心学学，我一开始也想学AD，下载了软件还没学会画原理图就扔下了，后来又学EAGLE勉强学会画原理图还画的不好又扔下了，然后又学KICAD又勉强会画原理图，正打算学画PCB勉强把书教程里面最简单那个板子画出来了，但是没打过样，又想学学画这个LCR的板子，发现封装都是英文也不懂，排版元件多了线也多了感觉很乱就关掉窗口了。。。 再耐心努力下应该可能会学会，一次都没打样过所以觉的难，应该不管成败先试试了解下流程。

我也不想飞线，关键别的方法还没学会。。

yjmwxwx

a461624201 发表于 2020-10-31 18:10
你这样，不是我打击你，即便成功也没前途的，
      我最近几个月，学LCEDA，弄SDRPLAY,孔雀石， ...

借着小制作学学画PCB确实很好，我以前有兴趣学画PCB的时候打样贵就没学，现在便宜了不知道为啥又没兴趣学了，这东西不学又不行，最近打算一定要学学。

反正不管怎么说测量原理是了解了，就是具体一些细节处理上不知道怎么搞。

我写程序基本都是重复造轮子，造的还都非常难用，不喜欢用别人的程序，完全手工打造不是复制粘帖。

yjmwxwx

a461624201 发表于 2020-10-31 18:02
立创EDA和打板很便宜，为什么不用，走那么多飞线。

我还不会画PCB，这个就是实验性质的，电路改了好几次，飞线改起来比较容易。

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-31 17:26
看了一下鹅版的网页，只说用1kHz正弦波做测试，其它的没有说。
粗略看了一下电路，好像是MCU内置的DAC ...

以前有测试帖结果还是很不错的，他这种好像和我做的这种原理差不多，测电阻两种都一样上下两个运放是相位相反的正弦波，但是两个电阻不相等的时候中间不能平衡到0，测电感电容相位会发生变化，其中一路不改变相位中间就不是0，我这种是靠运放反相保持中间是0，他这个比我做那个多采中间的一路信号，可能用来计算上下两路信号？这个估计要看看作者程序才知道，不怎么懂C语言没看过他那个程序。他这个是固定150欧没有档位切换，他这个模拟部分还有滤波电感和MOS管电容组成的滤波电路供电，作者设计的可能就是为了电路简单成本低。

我也不懂他这种什么原理

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-31 15:55
这些问题都是可以改进的，不算硬伤。大道的帖子好像被删了，不知道为什么。

硬件问题倒还小一些，软件问题太大，我说说我遇到的问题吧，都是定点数，计算一次就损失一次精度，100HZ测量速度太慢别的频率测量速度勉强还凑合，ADC采的正弦波0点不是在电压的0伏上，想加开路短路匹配校准结果开路时候下臂电压实部虚部跳动3个字左右导致没办法采集开路阻抗，猜测可能是电压0点问题，计算电容时候为了一个函数计算100HZ 10欧档和100KHZ 1M欧档把电抗舍弃了一位数，我这个自己写的程序感觉到处都是漏洞，粗制滥造能运行起来实现功能感觉就不错了。

他那个帖子被删可能这板块不让卖东西吧，我也没保存他那个帖子，只有俄版的网站，就是打开太慢了。https://radiokot.ru/circuit/digital/measure/108/

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-31 15:22
AD结果抖动最后两位抖动（相当于12位的AD只有10位有效），对测量精度肯定有很大的影响。
你的MCU供电脚V ...

-5V用的还是开关电源干扰也很厉害直接从运放那里到ADC了，这方案电路和程序都很多问题，不如做大道必成网友的那个方案好。

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-11-2 12:38
我明白你的想法了:
同时测量上中下三个点的对地电压，上对中、中对下分别做复数减，得到电阻和电容两端 ...

我做的加法，不知道这么算对不对，没学过这样电路应该怎么算

yjmwxwx

peiguoqing 发表于 2020-11-2 12:18
对呀，我算的那个，就算Q=1500/0.37 = 4000了。
这可能就是为什么很多lcr做的Q都＜1000的原因吧。arctg ...

好像是这样吧，我也不太明白，反正我做的这个表相位不准。

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-11-2 11:06
今天脑子有点乱，看得似懂非懂，能不能稍微解释一下，谢谢先。

我没学过电路相关的知识，不知道这个电路应该怎么算，就简单两边的电压和中间的相加计算，也不知道对不对，电阻电容串联在两个相位相反的信号中间，示波器采集三路信号，先采集ABC三个的实部，再移动90度采ABC三个的虚部，C=上臂，A=下臂，加中间电压B计算得到平衡后的上下臂的电压，最后计算电容的阻抗。

yjmwxwx

peiguoqing 发表于 2020-11-2 09:41
这个计算方法应该是正确的。就是误差太大。

看这个模拟。

可能采相差90度电压的时候角度不准导致误差大吧

yjmwxwx

这个方案不太行，两个ADC通道来回切换比上下臂切换用的时间还厂，程序也写的很不好，电路也不好，没办法就这水平了。。 没兴趣继续搞了，彻底失败了。

JuncoJet

这搭棚流弊，为啥不打板呢？

JuncoJet

矿坛铁粉 发表于 2020-10-18 19:42
楼主分析过问题出在哪里吗，我也想做类似的东西，想借鉴一下。
我的思路是:
单片机输出带直流偏置的 ...

听说杨老师的电桥是用乘法的，实现简单精度流弊

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-18 19:42
楼主分析过问题出在哪里吗，我也想做类似的东西，想借鉴一下。
我的思路是:
单片机输出带直流偏置的 ...

两个ADC分别采上下臂单电压的当然好了，我这个上下臂要切换还要两个通道的ADC之间切换，太浪费时间了，特别是两个通道之间切换非常慢，DFT计算完了就是复数直接能计算R和C，这个倒是比较容易，我这个程序感觉麻烦就麻烦在定点数计算和多档位显示上，一个计算函数要兼顾不同档位比较容易溢出。

yjmwxwx

JuncoJet 发表于 2020-10-18 20:44
这搭棚流弊，为啥不打板呢？

还不会画PCB，再说这个设计从软件到硬件感觉都不行，打板子浪费了。

yjmwxwx

JuncoJet 发表于 2020-10-18 20:46
听说杨老师的电桥是用乘法的，实现简单精度流弊

他那个方案好。开关鉴相+电子称ADC，看以前网友说国产电子称ADC才1块多钱。

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-18 21:09
1块多钱的ADC干这活估计不行吧。
个人觉得硬件检波和软件检波各有利弊吧，硬件检波可以减轻cpu负担但是 ...

我也没用过1块多钱的ADC，是听以前那个经常被封的网友说的。

硬件捡波我也没搞过不知道要怎么做，软件捡波CPU也没什么负担，比刷新数码管轻多了

yjmwxwx

矿坛铁粉 发表于 2020-10-18 21:19
不理解两个通道切换为什么会那么慢，理论上采集1+1/4个信号源周期可以完成一个通道的相敏检波，再等3/4个 ...

我这个通道切换慢是因为只开一个通道，这个通道采集结束后关闭这个再开另一个，打开另一个很长时间才能采到正确的结果，主要就这里浪费时间了。

加直流偏置是好方法，这样能省好几倍时间。

主要电路和程序都要改比较麻烦，想去做别的东西了，这个对我也没什么用，就算做成功也只能吃灰，不想改进所以放弃了。

JuncoJet

矿坛铁粉 发表于 2020-10-18 20:55
能详细说说吗，哪里用乘法。

http://www.crystalradio.cn/forum ... &fromuid=272612