Работа со счетчиком

Захват, обработка и генерирование сигнала

Работа со счетчиком

Postby alan on 10 Nov 2016, 17:49

Добрый день, господа.
Работаю со счетчиком NI 9361.
Подключаю к нему устройство с герконом по следующей схеме:
Схема.jpg


Геркон регистрирует количество оборотов прибора.
Я пока работаю через SignallExpress для простоты.
В нем настроил канал следующим образом:
1.jpg


Т.е. я регистрирую частоту оборотов. Однако в результате я получаю вот такой график:
2.jpg


Не понимаю откуда такие провалы и забросы берутся.
Должна быть монотонная линия. В приборе обороты были монотонные.
В принципе она прослеживается. На рисунке виден рост частоты. Но что за падения и взлеты такие резкие??
У кого какие соображения в чем может быть проблема?
alan
advanced
advanced
 
Posts: 152
Joined: 30 Aug 2012, 13:16
Location: Москва
LabVIEW Version: 13
Karma: 1

Re: Работа со счетчиком

Postby Andrew Lunev on 10 Nov 2016, 19:33

Самое вероятное - дребезг контактов.

P.S. У вас реально геркон замыкается на частотах порядка 140 Гц? Мне кажется для механического переключателя это очень много. Возможно на частотах в районе 120-140 Гц уже проявляется механический резонанс элементов геркона. Да и просто перемещение частей геркона может уже не хватать для стабильной коммутации на таких частотах. Я бы не использовал механические переключатели на частотах выше 10 Гц.
User avatar
Andrew Lunev
leader
leader
 
Posts: 850
Joined: 11 Dec 2010, 12:31
Location: Москва
Medals: 2
Activity (1) Professionalism (1)
LabVIEW Version: 2016
Karma: 244
hardware I/O VIP teachers

Re: Работа со счетчиком

Postby Blackman on 10 Nov 2016, 20:15

Гарантированное число циклов (Вкл-Выкл) хорошего геркона порядка 1.000.000. Для частоты 100 Гц гарантированное время "жизни" геркона 10.000 секунд или 2 часа 46 минут 40 секунд.
Даже при частоте 1 Гц геркон протянет не более 12 суток. :crazy:
Blackman
leader
leader
 
Posts: 685
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 171

Re: Работа со счетчиком

Postby alan on 10 Nov 2016, 20:25

Что это вы мне тут рассказываете. В инструкции другая информация :cantbe:
Геркон2.jpg

Судя по описанию должен работать на 1кГц много дней.
alan
advanced
advanced
 
Posts: 152
Joined: 30 Aug 2012, 13:16
Location: Москва
LabVIEW Version: 13
Karma: 1

Re: Работа со счетчиком

Postby Andrew Lunev on 10 Nov 2016, 22:01

alan wrote:Судя по описанию должен работать на 1кГц много дней.
Вообще не вижу противоречий. Значения "гарантированное число циклов" и "обычно число срабатываний" вполне может отличаться на три порядка. Первое это минимальная гарантированная производителем наработка на отказ, второе - среднее время работы.
Ну и совершенно не факт, что геркон может работать на частоте 1 кГц, про это в инструкции ни слова.

Вообще не понимаю, зачем в этой схеме геркон, если можно снимать сигнал сразу с датчика Холла и не будет проблем ни с дребезгом ни с частотами. Возможно понадобится только схема формирователя импульса, если ее нет в датчике.
User avatar
Andrew Lunev
leader
leader
 
Posts: 850
Joined: 11 Dec 2010, 12:31
Location: Москва
Medals: 2
Activity (1) Professionalism (1)
LabVIEW Version: 2016
Karma: 244
hardware I/O VIP teachers

Re: Работа со счетчиком

Postby Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:02

Гарантированное число циклов (Вкл-Выкл) хорошего геркона порядка 1.000.000. Для частоты 100 Гц гарантированное время "жизни" геркона 10.000 секунд или 2 часа 46 минут 40 секунд.

Это гарантированное и на номинальном токе (думаю, миллиампер 100 он коммутирует). Здесь ток составляет 5 мА. Если резистор поставить 10кОм, соответственно в 10 раз меньше. Поэтому реальное время жизни геркона порядка на 3 больше. Изнашиваться там нечему, а ток и напряжение недостаточны для эмиссии материалов. Так что геркон схему переживет.

Но 1 кГц это сильно. Если один импульс на оборот, то это 60000 оборотов в минуту.
Last edited by Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:05, edited 1 time in total.
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Работа со счетчиком

Postby Blackman on 10 Nov 2016, 22:03

Из представленных данных не следует, что геркон может работать на частоте переключения 1000 кГц. При такой частоте даже этот отличный геркон проработает не больше месяца, если напряжение и ток коммутации будут не более 5 В и 10 мА соответственно. У Вас же напряжение 13,5 В и ток 13,5 мА. Надеюсь что полярность подключения питания (батареи) к реальному входу отличается от рисунка, на котором отрицательный полюс питания подключен к положительному входу канала модуля.
Blackman
leader
leader
 
Posts: 685
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 171

Re: Работа со счетчиком

Postby Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:08

Черным на русском написано 30В/200мА для 1000000 переключений. Реальные токи и напряжение меньше (по мощности на 2 порядка)
Согласно википедии
Долговечность герконов, обусловленная отсутствием трения между деталями (более 10в^12 коммутационных циклов, в среднем — 10в^10 срабатываний)[4]. Если контакты геркона находятся в вакууме или инертном газе, они слабо обгорают при возникновении искры в момент коммутации.

Дребезг присутствует как недостаток геркона
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Работа со счетчиком

Postby Blackman on 10 Nov 2016, 22:12

Где это написано черным на русском "30В/200мА для 1000000 переключений" ??????
Blackman
leader
leader
 
Posts: 685
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 171

Re: Работа со счетчиком

Postby Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:16

Это не дребезг контактов (причина неправильной работы). Код вычислений надо смотреть. Похоже на ошибки вычисления времени, либо несинхронного чтения показаний счетчика
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Работа со счетчиком

Postby Andrew Lunev on 10 Nov 2016, 22:17

Borjomy_1 wrote:Изнашиваться там нечему
Как это нечему? Геркон содержит механические упругие контакты. Усталость материала из-за переключений (знакопеременная нагрузка) будет действовать на характеристики упругости и в конечном итоге качество контакта будет падать.
Герметичность позволяет устранить окисление контактов, которое проявляется намного раньше усталости материала, но усталость тут не устранить, поэтому ресурс геркона всегда конечен. И думаю, на высоких частотах переключения ресурс серьезно уменьшается, потому что на определенных частотах появляется стоячая волна на механическом контакте и изгибов контакта на одно переключение будет намного больше.
Приходилось ломать проволоку путем многократного изгиба ее? В герконе происходят похожие процессы, просто они намного менее выражены из за небольших амплитуд деформации. Мне приходилось видеть герконы с отломанными контактами внутри неповрежденного корпуса.
User avatar
Andrew Lunev
leader
leader
 
Posts: 850
Joined: 11 Dec 2010, 12:31
Location: Москва
Medals: 2
Activity (1) Professionalism (1)
LabVIEW Version: 2016
Karma: 244
hardware I/O VIP teachers

Re: Работа со счетчиком

Postby Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:21

Где это написано черным на русском "30В/200мА для 1000000 переключений" ??????

А где написано, что 1 млн срабатываний? Вы считайтесь в документацию: 10^9 для 10мА 5В
11 суток непрерывной гарантированной работы на 1кГц, а если ток будет еще меньше, так до полгода дотянуть можно
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Работа со счетчиком

Postby Borjomy_1 on 10 Nov 2016, 22:23

Andrew Lunev,
По любому геркон на несколько порядков надежнее обычных контактных групп.

Но самое верное решение - вместо геркона поставить датчик Холла. Он стоит копейки, но для данного применения это на голову более подходящий вариант, так как в нем нет механических деталей, быстродействующий и он не подвержен дребезгу переключения.
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1765
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 309
VIP

Re: Работа со счетчиком

Postby Andrew Lunev on 10 Nov 2016, 22:43

Borjomy_1 wrote:Andrew Lunev,
По любому геркон на несколько порядков надежнее обычных контактных групп.
Без сомнений. Иначе бы их никто не использовал. Я вот только не понимаю, зачем в 21 веке использовать геркон в качестве датчика. Ведь существует огромное число бесконтактных решений, тот же датчик Холла, оптопара, энкодер наконец, подключенный через муфту к валу. Ну и еще есть всякие экзотические.
Borjomy_1 wrote:Это не дребезг контактов (причина неправильной работы). Код вычислений надо смотреть. Похоже на ошибки вычисления времени, либо несинхронного чтения показаний счетчика
На сколько я понимаю, в задаче используется аппаратный счетчик от NI и драйвер NI DAQmx. Поэтому утверждать, что они работают неверно я бы не решился. Провалы частоты мне кажется я знаю почему происходят, потому что задана частота обновления показаний в 1 кГц, а сама частота меняется значительно реже. Вот и выдает драйвер нули, которые после осреднения дают провалы. Надо поменять Rate (Hz) на 10, а лучше 1 и провалы исчезнут. А вот выдача частот выше возможных переключений энкодера - это значит, что пришло несколько импульсов подряд на частотах в сотни раз выше частоты переключения энкодера. Счетчик эти импульсы посчитал. Мне кажется это как раз дребезг.
В счетчиках NI для определения частоты измеряется время между двумя фронтами с высокой точностью (аппаратный генератор), если частота высокая, значит пришло два фронта очень близких. Если частота низкая, значит вы запросили результат раньше, чем пришло два нужных фронта. То есть драйвер не смог определить частоту и выдал ноль по запросу. Плывет этот ноль потому что стоит метод обработки Averaging. Поэтому на графике не чистый ноль, а видимо среднее нуля и предыдущих нескольких верных значений.
User avatar
Andrew Lunev
leader
leader
 
Posts: 850
Joined: 11 Dec 2010, 12:31
Location: Москва
Medals: 2
Activity (1) Professionalism (1)
LabVIEW Version: 2016
Karma: 244
hardware I/O VIP teachers

Re: Работа со счетчиком

Postby Blackman on 11 Nov 2016, 01:22

Расходомеры на овальных шестернях
http://gigabaza.ru/doc/95005.html

Например: Расходомер для средних потоков ОМ
http://www.navi-set.ru/file/026_Medium_ ... _rus-I.pdf
Максимальный расход - 450 литр/час
Дискретность выхода геркона - 6,5 пульс/литр
450 литр/час * 6,5 пульс/литр = 2925 пульс/час или 2925 пульс / 3600 сек = 0,812 пульс/сек (0,812 Гц)
Blackman
leader
leader
 
Posts: 685
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 171

Next

Return to Обработка сигнала

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 6 guests

cron