Jak zredukować oscylacje w cewce po impulsie prądowym w układzie z magnesem?

Mon Oct 11, 2004 3:05 pm   

Chciałbym Was zainteresować następującym problemem:

Jest sobie układzik sprzężony magnetycznie... Przez uzwojenie cewki (2000 zwojów)
przechodzi długi prosty drucik stalowy, przez który puszczamy mocny impuls prądu,
impuls wędruje po drucie, dociera do magnesu po drugiej stronie drutu, drut ulega
skręceniu w polu magnesu i impuls jako fala dźwiękowa wraca po drucie spowrotem...
Ten akustyczny impuls powrotny ma generować impuls wtórny w cewce, a odstęp
czasowy między impulsami ma nam dać odległość cewki od magnesu, czyli długość
drutu... Tyle teoria.

W praktyce jest pewien problem... Mianowicie w czasie gdy wtórny impuls jest
odbierany w cewce ta wciąż ma energię pozostałą po pierwotnym impulsie prądu
który wyindukował się w niej w czasie "nadawania". Cewka jest "stałoprądowo"
w obwodzie wejściowym wzmacniacza operacyjnego, czyli na poziomie napięcia
generowanym przez stałoprądowe źródło napięcia (przesuwające zero dla wzm.op).

Potrzebuję jakiś pomysł na "wyczerpanie" tej pierwotnej energii w cewce...
Mam już na stałe włączony kondensator 100pF aby odciąć zakłócenia w.cz.
Niestety ten kondensator jakby dodawał mi się do problemu oscylacji...
Dysponuję też sygnałem cyfrowym który włącza wzmacniacz operacyjny (enable)
w momencie w którym procesor "spodziewa" się już impulsu powrotnego i w tym
czasie właśnie wzmacniacz wciąż "widzi" pozostałości oscylacji w cewce
z impulsu pierwotnego.

Przychodzi mi do głowy jakiś klucz na tranzystorze MOSFET który pracowałby
w przeciwfazie do sygnału "enable" wzmacniacza, czyli gdy wzmacniacz jest
włączony to tranzystor jest otwarty i nie przewodzi prądu, nie zwiera cewki,
a gdy wzmacniacz op. jest wyłączony to tranzystor jest włączony i zwiera cewkę...

Nie bardzo jednak jest jak podłączyć taki tranzystor bo cewka pływa sobie
w połowie napięcia pomiędzy Vcc i GND. Niby możnaby odciąć składową stałą
kondensatorem za pomocą klucza tranzystorowego wpiętego między piny cewki
i spolaryzowanego rezystorem od 5V do drenu - ale wtedy znów miałbym
problem z ładującym się kondensatorem w momencie gdy rozwierałbym klucz...
Prąd musiałbym płynąć z 5V przez opornik, kondensator i wejście op.ampa
lub to źródło napięcia odniesienia 2,5V No i ten kondensator dodawałby się
do problemu oscylacji w cewce... Cholewcia... Ma ktoś jakiś lepszy pomysł?

Mon Oct 11, 2004 8:41 pm   

Użytkownik Pszemol napisał:

Hmmm... czy chodzi tu o pomiar długosci drutu lub coś w tym stylu ?
Trochę dziwna kombinacja akustyczno/magnetyczna
Dodanie równoległego kondensatora pogorszy sprawę bo dostaniesz obwód
rezonansowy. Może by zwierać cewkę w momencie generowania impulsu
nadawczego.


--
Pozdrawiam
Grzegorz Kurczyk
http://www.control.slupsk.pl
ftp://ftp.control.slupsk.pl
GG: 1445218

Mon Oct 11, 2004 8:54 pm   

"Grzegorz Kurczyk" <grzegorz.spam@spam.control.slupsk.pl> wrote in message news:ckeurm$6of$1@nemesis.news.tpi.pl...

Coś w tym stylu. A dokładniej odległości tego magnesu na drucie od cewki...


No właśnie o tym zwieraniu myślę, jednak chcę to zrobić "z gracją"
aby nie upalić źródła napięcia odniesienia (2,5V) a jednocześnie
uniknąć stosowania kondensatorów do separowania składowej stałej,
co jak się ze mną zgodziłeś - pogarsza tylko sprawę...

Mon Oct 11, 2004 9:24 pm   

Użytkownik Pszemol napisał:

Ale czy to musi być odległość MAGNESU od CEWKI czy ogólnie czegoś od
czegoś ? Chodzi mi o to czy "podmiotem" problemu jest cewka i magnes czy
odległość ?


Zaraz, zaraz, to gdzie jest przypięte to napięcie odniesienia ?
Równolegle do cewki ? Nic nie kumam :)



--
Pozdrawiam
Grzegorz Kurczyk
http://www.control.slupsk.pl
ftp://ftp.control.slupsk.pl
GG: 1445218

Mon Oct 11, 2004 10:01 pm   

On Mon, 11 Oct 2004 11:05:53 -0500, Pszemol wrote:

Eee .. jesli prad puszczamy przed drut, to zasadniczo nie ma "wedruje
po drucie.


Skreceniu ? raczej wypchnieciu z pola - cos na ksztalt uderzenia
palcem gitarzysty..


Przy symetrycznie ulozonym drucioe nie bedzie tego pradu.


No, do dyssypacji energii sluzy rezystor :-)


cewka+kondensator ma obowiazek drgac
I to imho rzedu 100kHz bedzie ..
Trzeba odpowiedni rezystor zeby nie drgala.


To niekoniecznie bedzie dobre rozwiazanie - zwarta cewka prad
generuje. Rozewrzesz - pojdzie w kondensator.


A musi plywac ? I co - podajesz wejscia na wzmacniacz roznicowy ?

Bo mimo ze plywa to mosfeta mozna sterowac. Problemem moze byc co
najwyzej zakres napiec i pojemnosci od bramki ..

J.

Mon Oct 11, 2004 10:20 pm   

"Grzegorz Kurczyk" <grzegorz.spam@spam.control.slupsk.pl> wrote in message news:ckf186$r4g$1@atlantis.news.tpi.pl...

Podmiotem problemu jest tłumienie energii w cewce - reszta działa
i nie mam zamiaru zmieniać metody pomiaru - za późno na to )
Skoncentrujmy się na tej cewce, proszę... nie na metodzie pomiaru.
Cewka i magnes są częścią urządzenia pomiarowego i tego nie zmienimy.


Hm... wydawało mi się, że to dosyć oczywiste... Wzmacniacz
operacyjny zasilany pojedynczym napięciem zasilania powinien
mieć swoje wejścia + i - na poziomie DC w okolicach połowy
tego zasilania. Tworzę więc w dziedzinie DC sztuczną masę,
punkt odniesienia sygnału za pomocą stabilnego źródła napięcia
+2,5V podłączonego do jednego z biegunów cewki przez opornik.
Oczywiście cewka jest równolegle wpięta pomiędzy + i - wzmacniacza.
Jak coś jeszcze niejasne to pytaj.

Mon Oct 11, 2004 10:27 pm   

"J.F." <jfox_nospam@poczta.onet.pl> wrote in message news:o71mm0lcr847iu7okpc6rvpj5hebrdaufh@4ax.com...

No dobra... wędruje wokół drutu z prędkością bliską prędkości
światła. Ale wraca do cewki jako już fala "akustyczna"...
Nie wnikajmy w aż takie szczegóły :-)


Dobra, niech Ci będzie
Nie zmienia to nic w kwestii energii w cewce.


Nie bardzo rozumiem... Przecież mamy do czynienia z transformatorem.
Uzwojeniem pierwotnym będzie drut (1 zwój) uzwojeniem wtórnym będzie
rzeczona cewka (2000 zwojów). W cewce pojawi się energia wyindukowana
tam przez pole elektromagnetyczne wytworzone przez zmiany prądu w drucie.


No... np. rezystor 0,030 ohm w postaci przewodzącego MOSFETa
Właśnie o to mi chodzi...


Rezystory już tam są, w szereg z cewką, jakieś 3k ohm każdy.
Niestety problem wciąż tam jest.


No mówię właśnie, że szukam rozwiazania i podane przykłady mi się nie podobają.
Stąd mam nadzieję, że uda się nam wspólnie wymyślić coś innego.


No... raczej musi. Jest właśnie wpięta na wejście wzmacniacza róznicowego.


Jeśli widzisz jakiś dobry sposób aby tym mosfetem podziałać
to zaproponuj coś - chętnie to sobie przetestuję...

Tue Oct 12, 2004 2:01 am   

"Zbigniew Jachimowicz" <zbychj.SKASUJ@gazeta.pl> wrote in message news:ckfaui$pmh$1@inews.gazeta.pl...

Z grubsza wyobraziłeś sobie układ bardzo dobrze... Rzeczywiście cewka
wpięta jest pomiędzy wejścia + i - wzmacniacza: jeden koniec do źródła
odniesienia +2,5V przez opornik.


Dioda mi nie przeszkadza, bo pomiędzy końcówkami cewki napięcie
jest rzędu miliwoltów: dioda pozostanie niewłączona (poniżej Uf).
Problemem jest moim zdaniem prawidłowa polaryzacja mosfeta.
Polaryzacja w taki sposób, aby nie ingerować w składową DC
na wejsciach wzmacniacza (połączonych cewką).

Ale już sobie kombinuję układ z dwoma mosfetami w szeregu ze zwartymi
bramkami: jeden włączający rezystor polaryzujący od góry (+5V) do cewki
(źródło mosfeta na potencjale DC = 2,5V od źródła napięcia odniesienia)
a drugi między końcówkami cewki - ale ciekawe jak się zachowa taki
mosfet właściwie zwarty cewką pomiędzy drenem i źródłem. Chyba będzie ok.
Muszę poeksperymentować...

Tue Oct 12, 2004 2:10 am   

Witam

wpięta. Pływa, przynajmniej ja tak to rozumiem, że jeden koniec jest
podpięty do np. Vcc/2 - napięcie odniesienia(i zablokowany kondensatorem) co
daje w sumie masę dla prądu zmiennego a drugi wisi na wejściu jakiegoś
układu pomiarowego np. OpAmpa(i ma napięcie-cewka to zgrubsza zwarcie dla
prądu stałego-też Vcc/2). Nie znając Twojego układu trudno cóśik wymyśleć,
ale jak ktoś wcześniej proponował, ja też proponuję włączyć MOSFET'a(D-S) do
końcówek cewki. Polaryzacja zależy od tego co chcesz zewrzeć, a moment
zwarcia wybierasz impulsem podanym na bramkę. Zwróć też uwagę na to, że
część MOSFET'ów zawiera diodę między D-S. Powodzenia w eksperymentach.
Powodzenia Zbych

--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

Tue Oct 12, 2004 5:29 am   

Użytkownik Pszemol napisał:

Czy to wygląda mniejwięcej tak ?
http://www.control.slupsk.pl/tmp/cewka.gif

Nie bardzo rozumiem po co w tym przypadku napięcie odniesienia. Chodzi
Ci o wykrycie zaistnienia impulsu, a nie o pomiar jego kształtu. A dać
rezystora między (-) a wyjście i operacyjniak sam se zrobi Vcc/2
Wtedy możesz zwierać cewkę do masy jak Ci się podoba nie robiąc
najmniejszej szkody WO.
Ewentualnie zastosować symetryczne zasilanie. Wtedy wejście (+) razem z
jednym końcem cewki dajesz na masę, a drugi koniec do (-) i przez
rezystor ujemnego sprzężenia zwrotnego do wyjścia WO. Przy takim
układzie masz jeden koniec cewki na masie i drugi koniec możesz zwierać
sobie MOSFET-em do woli (tzn do masy ).


--
Pozdrawiam
Grzegorz Kurczyk
http://www.control.slupsk.pl
ftp://ftp.control.slupsk.pl
GG: 1445218

Tue Oct 12, 2004 6:55 am   

a moze by poszukac kluczy analogowych o melej rezystancji w stanei
rpzewodzenia?
albo wzaisc 2 duze kondensatory, po kilka u, za pomoca rezystorow sprowadzic
ich napiecia na minusach do masy, i miedzy nie wlaczyc mosfet? odpadnie
problem z przelaczaniem skl stalych...

Tue Oct 12, 2004 8:18 am   

"Pszemol" <Pszemol@PolBox.com> wrote in message
news:ckdpep.1mk.0@poczta.onet.pl...

(...)



szybka dioda nie wystarczy ?

pozdrawiam
entrop3r

Tue Oct 12, 2004 8:41 am   

On Mon, 11 Oct 2004 18:27:10 -0500, Pszemol wrote:

Na ile ja sobie wyobrazam jak to wyglada - mamy cewke, a gdzies obok
niej drut. Jesli drut bedzie przechodzil dokladnie przez os cewki -
nic sie nie wyindukuje, strumien przechodzacy przez cewke jest zerowy.
Jakiekolwiek drgniecie w bok od osi spowoduje niezerowy strumien.

Oczywiscie w praktyce lepiej chybanie liczyc na ideal, tylko
stlumic.


A jak to wyglada - cewka, rezystory, 100pF, czy cewka, 100p,
rezystory? Bo tak intuicyjnie to mi sie wydaje ze 3k to jest
za duzo - przetlumi na RC, albo nie stlumi oscylacji wlasnych.


I tu wracamy do problemu - czy cewka musi byc plywajaca ?
Bo mosfet bedzie dzialal, tylko trzeba do jednego konca
cewki solidny kondensator podlaczyc.

Ja bym zaczal od podlaczenia oscyloskopu i zobaczenia co sie dzieje.
Wydaje mi sie ze zwykly rezystor wystarczy. W kazdym badz razie
0.03 ohm kiepsko dyssypuje energie Ale mozesz polegac na
rezystancji cewki :-)

J.

Tue Oct 12, 2004 9:46 am   

Użytkownik J.F. napisał:

Chyba, że cewka jest toroidalna
i drucik przechodzi przez jej wnętrze.

Tue Oct 12, 2004 10:29 am   

On Tue, 12 Oct 2004 12:46:19 +0200, Grzegorz Kurczyk wrote:

Owszem. Tylko taki toroid nie wykryje drgan drucika, a przeciez
o to chodzi :-(

J.