Waarschijnlijk is deze vraag hier al meermaals aan bod gekomen, maar via de zoekfunctie kan ik niets terug vinden wat me volledige duidelijkheid geeft.
Voor een meetprojectje (inductieve lineaire encoder) dien ik 1 van mijn meetsignalen (+-10mV, 20khz) 90° te verschuiven tov mijn ingangssignaal.
Is hier iemand die mij de juist richting kan wijzen aub.
Als je volledige duidelijkheid wilt lijkt het me een eerste vereiste dat je zelf ook volledige duidelijkheid geeft over je huidige inspanningen, doel, type opnemer, schema en bereikte resultaten.
Zoals ik het nu lees moet je gewoon een (tweede, derde, vierde?) opnemer 90 graden verschuiven ten opzichte van een andere.
De opnemer werkt door een magnetisch veld te induceren in een reeks kernen waarna 2 sets van 2 spoelen een sinus spanning geven dat in fase is met de geïnduceerde spanning of 180° verschoven (2 lvdt's tegenover gesteld aan elkaar).
Wanneer de spanningen 90° verschoven worden tov elkaar en nadien opgeteld zal de faseverschuiving van het signaal 360° verschuiven tov het geïnduceerd signaal gelijk aan de verplaatsing tov de kernen.
Hierna versterken, vierkantgolven van maken en faseverschuiving meten. Daarna in de microcontroller en een quadratisch signaal uitsturen.
Heel het circuit zit in elkaar en doet wat het moet doen op de functiegenerator.
De spoelen geven ook wat ze moeten geven. De faseverschuiving is het laatste ontbrekende stukje.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op (22%)]
ArjanEmm
AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Lijkt me niet precies 20kHz. Anders had je niet hoeven meten. 0-20kHz? 10-20, 19-20. Maakt nogal wat uit.
De blokgolf integreren en van de resulterende driehoekgolf weer een blokgolf maken met een smithtrigger/comparator?
rbeckers
Overleden
Andere optie is met een soft-of hardware teller. bijv. 4 DACs die elk een sinus maken. Dat is vrij eenvoudig te maken.
Op 13 december 2015 16:27:43 schreef ArjanEmm:
Lijkt me niet precies 20kHz. Anders had je niet hoeven meten. 0-20kHz? 10-20, 19-20. Maakt nogal wat uit.De blokgolf integreren en van de resulterende driehoekgolf weer een blokgolf maken met een smithtrigger/comparator?
Het is om correct te zijn 19,97khz. De reden dat ik faseverschuiving ipv spanningen meet is omdat de resolutie vele malen groter is en door de Smith automatisch de resterende noise verwijderd word.
Niemand een simpele oplossing? Met de link van de op amp schakelingen kom ik er ook niet onmiddellijk uit. Rbeckers heb je mss een voorbeeldje?
Thx!
meander
Spanning staat en stroom gaat!
Wat dat schema in feite doet is het integreren van het signaal. De integraal van een sinus is een cosinus en die loopt 90 graden achter op de sinus.
Het integreren wordt gedaan door de tweede opamp A2. Deze is teruggekoppeld met een condensator C3. Hierdoor ontstaat de integrerende werking. de waardes van C3 en R3 bepalen de tijdsconstante van de integrator.
ArjanEmm
AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Op 13 december 2015 22:14:28 schreef Genesin:
[...]Het is om correct te zijn 19,97khz. De reden dat ik faseverschuiving ipv spanningen meet is omdat de resolutie vele malen groter is....
Thx!
Het meten van fase verschuiving is heel iets anders als het genereren van een "virtuele" 90 graden signaal vanuit je metingen.
Blijft een beetje onduidelijk wat je nu eigenlijk wilt voor mij.
Dank rbeckers en meander voor het verduidelijken van mijn eerdere bijdrage.
De opnemer is lineair, dus 90 graden is in dat verband een raar getal.
Als de bedoeling is gewoon complex te sampelen (dus COS en SIN, technisch gesproken), dan hoef je alleen een vaste 20 kHz, van vaste amplitude, 90 graden te schuiven. Dat is niet zo moeilijk.
Het gaat gemakkelijk en nauwkeurig door van 40 kHz uit te gaan en dan te delen:
e: Als de ingangspuls zelf niet symmetrisch is, is de schakeling hieronder beter (klik voor groter). Hij deelt echter door vier.
Voor beide oplossingen voel ik wel wat.
Ik ga wat gaan testen en houd jullie op de hoogte van de vorderingen.
Thx.
joopv
Golden Member
Je hebt nog geen antwoord gegeven op de vraag van de bandbreedte van je te meten 19.97kHz signaal. De fasedraaiing van die integrator is maar voor 1 frequentie exact 90 graden.
De frequentie is altijd exact dezelfde daar de uitgangssignalen de frequentie van de drive spoel volgen.
Deze signalen gaan dan veranderen in spanning en Faseorientatie. Door deze te verschuiven en dat op te tellen zal de faseverschuiving van de resultante tov die van de drive spoel 360graden gaan draaien welke dan gemeten kan worden.
Je zou ook de twee signalen kunnen gelijkrichten en met een adc meten om dan te berekenen maar om dat nauwkeurig genoeg klaar te spelen zie ik niet zitten.
rbeckers
Overleden
Het begint wat duidelijker te worden.
Plaats een blokschema met daarbij de functies.
Hoe nauwkeurig moet het worden?
RMS kan met een IC tot ong. 0,1%
Fasemeting kan lastig zijn.
joopv
Golden Member
Je bedoeld: de frequentie is *gemiddeld* altijd hetzelfde. Er kan geen fasevariatie optreden als er niet ook een (tijdelijke) frequentie variatie optreedt.
Er is geen wezenlijk verschil tussen faseveranderingen en frekwentie veranderingen. De ene is de differentiaal / integraal van de andere.
[Bericht gewijzigd door joopv op (37%)]
Dat klopt natuurlijk wiskundig wel.
Maar als de actuator nu zó staat, en tien minuten later zó, dan is het een stuk gemakkelijker even de fase te vergelijken, dan de frequentie te meten en die te integreren. 
Na wat testen is het met de integrator perfect gelukt om mijn signaal 360° te laten rondlopen tov de drive spoel.
Nu nog wat filteren en verfraaien en dan kan het in de microcontroller.
@ Joopv, beide meetspoelen blijven ten allen tijde perfect hun frequentie houden. Het is enkel de resultante van deze twee die verloopt tov de aangelegde spanning.
Dank aan allen voor de oplossing.
Toch heeft @Joop gelijk. Stel dat je opnemer roterend was, en dat hij 1x per seconde rondgedraaid zou worden.
Volgens jou is de frequentie dan 20 kHz, maar per seconde komt er 360 graden faseverschuiving bij.
Volgens @Joop is de frequentie in dit voorbeeld dan dus 1 periode per seconde groter, dus 20001 Hz.
(Vergelijking: een 'weekblad' dat iedere week een dag eerder komt, verschijnt dus eenmaal per zes dagen; zijn frequentie is hoger.)
Draai je andersom, dan is de uitgaande frequentie lager.
Draai je een stukje en stop je dan weer, dan is de frequentie eventjes anders en dan weer 20 kHz. In dat 'eventjes' is de fase dus verlopen.
Die verlopende fase meet je. Maar dat van de frequentie is ook waar, al is het in jouw geval niet opvallend en voor de meting niet zo belangrijk.