2.3 Relaxatie-oscillator

Recommendations

Info

Fig. 2.18 Open-lus versterking TL084 Versterking |A| (in Vuit/Vin) 1000 900 800 700 Gemeten faseverschuiving 16µs 0 5*10 3 Fig. 2.20 Gemeten faseverschuiving: 30° bij 5.3 kHz 2.2.1.6 Metingen bij de resonantiefrequentie Versterking vs. Frequentie TL084 (PSpice simulatie ) Frequentie (in Hz) |A| φ 10*10 3 180 170 160 150 140 Fig. 2.19. Inverterende versterker, ingesteld op 1000 keer Nu we met de sensor in de buurt van de resonantiefrequentie kracht kunnen meten, moeten we controleren of inderdaad de frequentie afneemt bij de belasting, zoals eerder beweerd is. We leggen de sensor op een vlakke ondergrond, meten de frequentieverandering als er kracht op de sensor wordt uitgeoefend. We meten onbelast een frequentie van 5.3 kHz. Belasten we de sensor met een kracht van ongeveer 50mN, loopt de frequentie op naar 5.4 kHz. Als we vervolgens de kracht nog meer laten toenemen, tot 4 N, verandert de frequentie niet. Een nog grotere kracht zorgt ervoor dat de sensor ophoudt met resoneren, omdat hij dan teveel gedempt wordt. Het valt ook op dat tijdens het aanbrengen van een kracht de frequentie verandert met de mate waarmee de kracht verandert. Dit effect is echter van korte duur, omdat de frequentie nadat de kracht niet meer verandert, weer terugloopt naar 5.4 kHz. Blijkbaar verandert de frequentie kortdurig, maar valt direct daarna terug naar de beginwaarde. Omdat bovendien de Q-faktor erg laag is van de sensor, betekent dit dat hij niet erg stabiel op een bepaalde frequentie zal oscilleren. Samen met het voorgaande concluderen we dat deze schakeling ongeschikt is om nauwkeurig de resonantiefrequentie te meten. 2.2.1.7 Serieresonantie Naast de Pierce oscillator, zijn er verschillende andere typen schakelingen bekeken, waaronder een schakeling om de sensor bij serieresonantie te laten oscilleren 8 . Zie figuur 2.21. Deze schakeling be- Fase φ (in °) 24
stond uit twee in serie geschakelde inverters, met daarop de sensor aangesloten. U1A U2A C1 R1 R2 Figuur 2.21. Basisschakeling serieresonantie De sensor zal, afhankelijk van de totale versterking en de faseverschuiving in de lus, ergens oscilleren tussen twee karakteristieke punten: de frequentie waarbij de impedantie het laagst is en de frequentie waarbij de faseverschuiving 0 is, respectievelijk f s en f r . Zoals eerder genoemd in paragraaf 2.2.1.2 nemen we voor R1 en R2 een waarde tussen 100 kΩ en 22 MΩ. Tegen de verwachting in komt de frequentie van de sensor bij die waarden niet in de buurt van de resonantiefrequentie. Uit de volgende tabel (tabel 2.1) blijkt welk verband er tussen R1 (=R2) en de frequentie bestaat: X1 R1 (in Ω) f (in Hz) 16.3·10 3 4.0·10 3 21.0·10 3 3.3·10 3 68.0·10 3 1.0·10 3 380·10 3 760 1.0·10 6 73 Tabel 2.1. Frequenties bij verschillende terugkoppelweerstanden. (V DD =6V) Uit de tabel blijkt dat de basisschakeling bij de gegeven weerstandswaarden en de daarna gemeten resonantiefrequentie niet functioneert als serieresonantieoscillator. De reden dat de oscillator niet aan de verwachtingen voldoet, is dat vanwege de lage Q-factor, de CMOS-poort teveel moet versterken. Wel valt ons op dat de frequentie van de oscillator in deze schakeling bij alle waarden van R1 (en R2) beïnvloed kan worden door het aanbrengen van een kracht. Bij lage weerstandswaarden voor R1 gedraagt de schakeling zich meer als een relaxatie-oscillator. Ongeacht de richting van de krachtuitoefening neemt de frequentie toe. Hiermee kunnen dus statische krachten gemeten worden. 2.3 Relaxatie-oscillator Relaxatie-oscillatoren worden steeds vaker gebruikt bij sensorsystemen, omdat veranderingen van het sensorsignaal doorwerken in een verandering van de periode, die meestal eenvoudig te meten valt 9 . Bij relaxatie-oscillatoren wordt er steeds omgeschakeld tussen twee (a-stabiele) toestanden, waarvan de periode vooral bepaald wordt door de weerstand R en de sensor, hier opgenomen als condensator C. Daarnaast spelen ook nog eigenschappen van de inverter-IC’s een rol, zoals de spanning waarbij de inverters van logisch niveau wisselen en bij hoge frequenties de vertragingstijd. 25
Page 1 and 2: Afstudeeropdracht Saxion Hogeschool
Page 3 and 4: Inhoudsopgave Pagina Hoofdstuk 1 In
Page 5 and 6: 1 Inleiding Door de eeuwen heen hee
Page 7 and 8: de data vergelijken met de overeenk
Page 9 and 10: 2.1 Drukmeting - krachtmeting Hoofd
Page 11 and 12: Een andere manier om kracht te mete
Page 13 and 14: Het apparaat meet de serie- en para
Page 15 and 16: De (absolute) impedantie is minimaa
Page 17 and 18: Een mogelijke oorzaak dat de schake
Page 19 and 20: Hieruit volgt de volgende overdrach
Page 21 and 22: (1 Z Z X = + )(1 + R ( 1 1 1 )) C2
Page 23: Fig. 2.16 PSpice simulatie startver
Page 27 and 28: Figuur 2.23. Gemeten golfvorm oscil
Page 29 and 30: 3. Data-acquisitie en -verwerking O
Page 31 and 32: De aansturing van de sensor bij Par
Page 33 and 34: 4 Vadj - 2 Vt - GND - _INT 0 2 0 0.
Page 35 and 36: 3.1.2.2 Linearisatie We hebben de s
Page 37 and 38: 400 390 380 370 360 350 340 330 0 1
Page 39 and 40: 3.1.4 Complete schakeling Om de mic
Page 41 and 42: .. case SHL: .. case STAIL:// need
Page 43 and 44: 4. Mechanische constructie en reali
Page 45 and 46: 4.1 Specificaties van het systeem 4
Page 47 and 48: co r a M t i m 0 4 co r a M e n h o
Page 49 and 50: 6. Conclusies en aanbevelingen 6.1
Page 51 and 52: Sourcecode van het stuurprogramma v
Page 53 and 54: ;******************* from here the
Page 55 and 56: ;* case has reached maximum, so now
Page 57 and 58: mov OP_2,#((sens_tm*256)/100) / 256
Page 59 and 60: fr_6: jb sensor,fr_6 ;loop during s
Page 61 and 62: ;Now generate the next higher order
Page 63 and 64: Shift_Q: MOV A,OP_3 RLC A MOV OP_3,
Page 65 and 66: #define NOTE_OFF 0x08 //***********
Page 67 and 68: char evtdsp; // flag for valid even
Page 69 and 70: dtm=TRUE; vrl=0; what2do++; } break
Page 71 and 72: what2do++; } break; } case TRKL: {
Page 73 and 74: } { if (mvrl) mvrl--; switch (metae
Page 75 and 76:
MIDI File standaard Het beheer van
Page 77 and 78:
multiple tracks, multiple MIDI outp
Page 79 and 80:
The syntax of an MTrk event is very
Page 81 and 82:
FF 00 02 ssss Sequence Number This
Page 83 and 84:
FF 7F len data Sequencer-Specific M
Page 85 and 86:
First, the track chunk for the time
show all

2.3 Relaxatie-oscillator

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?