Hi, ich würde gerne ein 180kHz Signal über einen Zeitraum von 200µs analog integrieren. Das Signal bewegt sich zwischen ±3V. Das Problem dabei ist, dass ich den Absolutwert integrieren muss. Anfangs dachte ich, dass man einfach einen Brückengleichrichter oder eine Absolute-Value-OpAmp-Schaltung vor den Integrierer schalten könnte. Aber während meinen bisherigen Recherchen und Spice-Simulationen habe ich nichts gefunden, was bei den Frequenzen noch verzerrungsfrei funktioniert. Hat jemand eine Idee wie man das bewerkstelligen könnte bzw. ob das überhaupt möglich ist? Liebe Grüße, energetic
Es gibt sonst auch Leistungsmesser(Amplitudenmesser) mit hinreichend hohen Bandbreiten. Die haben auch einen Gleichrichter drin.
Chlorophor schrieb: > Und das Ganze soll ? Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über den State of Charge dieser Zelle geben. Genauer gesagt, anhand des Integrals des Echos kann man eine Aussage treffen. Chlorophor schrieb: > Es gibt sonst auch Leistungsmesser(Amplitudenmesser) mit hinreichend > hohen Bandbreiten. Die haben auch einen Gleichrichter drin. Ok, ich schaue mal ob ich da was finde.
"Das Problem dabei ist, dass ich den Absolutwert integrieren muss. " Hallo, also was möchtest Du genau machen? Du hast da ein Wechselspannungssignal vorliegen. Möchtest Du es gleichrichten und von dem oberen und von dem unteren Spitzenwert den Verlauf integrieren? Oder möchtest Du die Fläche unter dem gleichgerichteten Verlauf aufsummieren? Niemand weiß, ob das Signal symmetrisch ist. MfG
energetic schrieb: > Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls > bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über > den State of Charge dieser Zelle geben. > Genauer gesagt, anhand des Integrals des Echos kann man eine Aussage > treffen. Es ist doch gar nicht 1.4.
Wieso soll das Ganze analog sein? 180 kHz kannst du ganz bequem digital integrieren und der Fehler ist anschließend sicher geringer als wenn du dir was analoges zusammenbastelst.
hinz schrieb: > Es ist doch gar nicht 1.4. Das ist kein auch kein Scherz von daher passt das ja ;) Da wird aktuell dran geforscht. Wenn es dich interessiert kannst du hier (https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/opus4-wuerzburg/frontdoor/deliver/index/docId/15332/file/bach_tobias_electromechanical.pdf) mal in Kapitel 6 schauen. Da wird es ein bisschen beschrieben. Oder hier (http://www.eenewsautomotive.com/news/measuring-battery-status-ultrasound-cheaper-more-reliable-bms) auch ganz kurz. Felix U. schrieb: > Wieso soll das Ganze analog sein? 180 kHz kannst du ganz bequem digital > integrieren und der Fehler ist anschließend sicher geringer als wenn du > dir was analoges zusammenbastelst. Genau so machen wir das zur Zeit auch. Wir hatten uns gerade von einer analogen Integration einen geringeren Fehler erhofft, als wenn wir ein abgetastetes Signal integrieren.
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Christian S. schrieb: > also was möchtest Du genau machen? Ich habe ein Wechselspannungssignal vorliegen. Davon würde ich gerne den Betrag bilden und es anschließend integrieren. Also die Fläche unter dem Verlauf bestimmen. Das Signal sieht so aus wie auf dem Bild.
energetic schrieb: > Da wird aktuell dran geforscht. Wenn es dich interessiert kannst du hier > (https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/opus4-wuerzburg/frontdoor/deliver/index/docId/15332/file/bach_tobias_electromechanical.pdf) > mal in Kapitel 6 schauen. Da wird es ein bisschen beschrieben. Faszinierend!
energetic schrieb: > Christian S. schrieb: >> also was möchtest Du genau machen? > > Ich habe ein Wechselspannungssignal vorliegen. Davon würde ich gerne den > Betrag bilden und es anschließend integrieren. Also die Fläche unter dem > Verlauf bestimmen. > > Das Signal sieht so aus wie auf dem Bild. acf2101 von TI sollte da ein guter Startpunkt sein. Ich hab mit dem vor vielen Jahren ein PAL-Signal aufsummiert, ging ganz gut... Der spannendere Teil wird der Gleichrichter sein, denn 180kHz sauber gleichzurichten ist nicht ganz trivial. MiWi
Das Problem ist, dass es digital zwar gut gehen würde, wenn mit ausreichender Abtastgeschwindigkeit gearbeitet werden würde, aber dann die Wandler teuer werden. Oder die Messung sehr häufig gemacht werden müßte mit niedrigerer Abtastrate, aber sich dann im MegaSamples/s-Bereich befinden würde. Mit OPs für UHF und Dioden für UHF wäre ein Integrator realisierbar. Die Grundschaltungen wären eigentlich im Tietze Schenk Halbleiterschaltungstechnik zu finden. 7. Auflage S 787 ff Breitband Vollweggleichrichter. Geht bis 100Mhz bei guter Linearität. Hat vier Transistoren. Dahinter kommt dann der Integrierer. VG Dieter
Nun, die Frequenz interessiert ja nicht, denn die ist bekannt. Wenn nur die Leistung interessiert, wuerde ich zB einen LTC 5507 verwenden.
Moin, Also das sieht mir doch aus, wie ein Beispiel aus einem Lehrbuch fuer Signalverarbeitung mit Band(pass)begrenzten Systemen. Theoretisch kann man da mit einem deutlich langsameren ADC (als 2x die Ultraschallfrequenz) arbeiten; damit's praktisch funktioniert, wuerd' ich hergehen und den Ultraschalltraeger vom Sender hernehmen, um das empfangene Signal (von mir aus auch gerne komplex, d.h. als I und Q Komponente) mit einem (analogen) Mischer runterzumischen und dann (langsaaaam) AD wandeln und dann auf der digitalen Seite die ganze Rechnerei und Auswertung des Kurvenverlaufs machen. Gruss WK
energetic schrieb: > Anfangs dachte ich, dass man einfach einen Brückengleichrichter oder > eine Absolute-Value-OpAmp-Schaltung vor den Integrierer schalten könnte. > Aber während meinen bisherigen Recherchen und Spice-Simulationen habe > ich nichts gefunden, was bei den Frequenzen noch verzerrungsfrei > funktioniert. Ein Brückengleichrichter verzerrt dir wegen der Kennlinie der Diode das Signal und macht dir den Massebezug kaput. Du brauchst einen Messgleichrichter mit ausreichender Bandbreite (aka Präzisionsgleichrichter).
Ich gehe davon aus, dass die Gleichrichtung nicht mit einem Präzisionsgleichrichter, der über 60 dB linear und schnell arbeitet, erfolgen muss. Viel mehr als "jetzt sind es ein paar % mehr oder weniger", das aber exakt reproduzierbar, wird vermutlich(!) nicht gebraucht. Das macht den Gleichrichter einfach: Zwei Dioden (oder Transistoren) an zwei zueinander inversen Ausgängen. Die Diodenschwellspannung kann/sollte man mit einer weiteren Diode (oder einem Transistor) weitgehend oder praktisch vollständig kompensieren. Der Integrator dahinter kann mit einem recht einfachen Op-Amp + Analogschalter (der den Integrationskondensator entlädt) realisiert werden, weil offensichtlich nur in den Zeiten ohne Signal geschaltet wird. Das wäre dann ziemlich triviale NF-Technik - vorausgesetzt, das meine Annahmen stimmen. Es genügt nicht der Genauigkeit eines mehrstelligen Digitalmultimeters, aber es reicht vollkommen aus, um zuverlässig und reproduzierbar einen Messwert in Abhängigkeit des Füllstandes zu bekommen. Wolfgang schrieb: > Präzisionsgleichrichter Eben nicht.
Ein LTC5507 ist ein schneller gleichrichter, der eine Dynamik von 48dB oder so hat, was 8 bit Amplitudenaufloesung entspricht.
> Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls > bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über > den State of Charge dieser Zelle geben. Da gibt es wohl einen Artikel vom Fraunhofer-Institut... Wenn ich es halbwegs richtig falsch verstanden habe, müsste aber schon der Verlauf der Hüllkurve ausreichend sein, was mit einem passenden vorgeschaltetem Peak-Detector auch mit Standard-µC- kompatibler Zeitauflösung gemessen werden kann. Scheint mir aber keine Absolutmessung zu sein, wie bei einer Zink-Kohle-Batterie zu sein: < 1,5 V = (so gut wie) hinüber! Interessanter wäre für mich: Wie wird das Signal kalibriert? Das US-Resonanzverhalten beliebiger Li-Ion-Zelle, bzw. die Dichte ihrer negativen Anode bei jeweiligem Lade- und Lebenszyklus- Zustand müsste ja erstmal zum Vergleich bereitstehen...
energetic schrieb: > Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls > bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über > den State of Charge dieser Zelle geben. > Genauer gesagt, anhand des Integrals des Echos kann man eine Aussage > treffen. Gibts da auch einen Link zu nicht äsotherischen Seiten...
Mani W. schrieb: > energetic schrieb: >> Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls >> bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über >> den State of Charge dieser Zelle geben. >> Genauer gesagt, anhand des Integrals des Echos kann man eine Aussage >> treffen. > > Gibts da auch einen Link zu nicht äsotherischen Seiten... Hat er längst geposted.
Nicht extrem überraschend. Lithium Akkus speichern die Energie ja nicht wie ein Kondensator. Da findet eine reale, elektro-chemische Reaktion statt. D.h. Materie verändert sich.
hinz schrieb: >> Gibts da auch einen Link zu nicht äsotherischen Seiten... > > Hat er längst geposted. Überzeugt mich nicht!
> Gibts da auch einen Link zu nicht äsotherischen Seiten...
Hauptsache gut geäst.
mfG
Dissertation zur Erlangung des naturwissenschaftlichen Doktorgrades der Julius-Maximilians-Universität Würzburg Vorgelegt von Tobias Bach aus Stuttgart Na, das reißt mich jetzt vom Hocker...
Alex G. schrieb: > Du würdest nur dem MIT glauben, oder was? Definiere "MIT"... Gockel sagt http://www.mit.edu/ Prinzipiell glaube ich gar nichts...
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Bearbeitet durch User
Am besten einen Amplitudenlauscher bauen, den gab es schon 1987 bei LTB Walt Disney von Daniel Düsentrieb auf Seite 215, die Nummer der Ausgabe ist leider nicht mehr ersichtbar...
Mani W. schrieb: > Dissertation zur Erlangung des naturwissenschaftlichen > Doktorgrades der Julius-Maximilians-Universität Würzburg > Vorgelegt von > Tobias Bach > aus Stuttgart > > Na, das reißt mich jetzt vom Hocker... Bei deinem IQ kein Wunder.
energetic schrieb: > Wenn man eine Li-Ionen-Zelle auf einer Seite mit einem Ultraschallimpuls > bestrahlt, kann einem das Echo auf der anderen Seite eine Auskunft über > den State of Charge dieser Zelle geben. Aber warum? Den SOC einer Li-Ion-Zelle kann man doch ganz bequem über die Messung der Leerlaufspannung ermitteln!
Dieter schrieb: > Das Problem ist, dass es digital zwar gut gehen würde, wenn mit > ausreichender Abtastgeschwindigkeit gearbeitet werden würde, aber dann > die Wandler teuer werden. Er muß nur bei jedem Scheitelwert einmal abtasten, kommt also mit 360kHz Abtastrate hin, immerhin erzeugt er das Signal selbst also kennt er genau den optimalen Zeitpunkt des Abtastens. >360kHz ADC ist in jedem billigen µC eingebaut.
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Bearbeitet durch User
Bernd K. schrieb: > immerhin erzeugt er das Signal selbst also kennt er > genau den optimalen Zeitpunkt des Abtastens. Er erzeugt zwar den Ultraschall-Sendepuls. Aber er müsste im Scheitelwert des Ultraschllechos abtasten. D.h. er müsste die Laufzeit von Puls und Echo auf deutlich besser als 1µs vorhersagen (die ganze Periode ist nur 2,7µs lang). Wahrscheinlich variieren die Schalllaufzeiten in der Zelle schon bei kleinen Temperaturänderungen so stark, dass die Vorhersage des Zeitpunkts des Echo-Scheitelwerts mit dieser Genauigkeit nicht möglich ist.
Bernd K. schrieb: > Aber warum? Den SOC einer Li-Ion-Zelle kann man doch ganz bequem über > die Messung der Leerlaufspannung ermitteln! Ach, sag das mal den Herstellern von Akku-Packs für Elektroautos oder auch Mobiltelefonen - die schaffen es immer noch nicht, den SoC korrekt zu ermitteln. Unter anderem, weil man die Last nicht immer abschalten kann ("Fahren Sie bitte mal rechts ran und warten sie 30min bis die Relaxation-Effekte im Akku nachgelassen haben, damit wir die echte™ Leerlaufspannung messen und die Reichweite angeben können").
Dr. Sommer schrieb: > Ach, sag das mal den Herstellern von Akku-Packs für Elektroautos oder > auch Mobiltelefonen - die schaffen es immer noch nicht, den SoC korrekt > zu ermitteln. Alternativ kann man die Ladungsmenge ermitteln (den Strom über die Zeit integrieren). Das ist in heutigen Elektrofahrzeugen Usus und funktioniert extrem genau, mein chinesischer(!) Roller zum Beispiel zeigt mir auf den Kilometer genau an ob ich noch nach Hause komme oder nicht und hat mich noch kein einziges Mal unerwartet schieben lassen.
Bernd K. schrieb: > Das ist in heutigen Elektrofahrzeugen Usus und > funktioniert extrem genau, Wie wird hier einberechnet, dass die Kapazität schwankt in Abhängigkeit von Temperatur, (Ent)ladeströmen, Alter? Wieso werden da ganze Doktorarbeiten und Forschungsabteilungen mit beschäftigt, wenn es so einfach ist?
Bernd K. schrieb: > mein chinesischer(!) Roller zum Beispiel > zeigt mir auf den Kilometer genau an ob ich noch nach Hause komme oder > nicht und hat mich noch kein einziges Mal unerwartet schieben lassen. Wie oft ist denn das "kein einziges Mal"? Sprich wie alt ist der Roller? Interessant wirds doch erst wenn das Teil mal 2 Jahre auf dem Buckel hat und nicht mehr taufrisch ist.
Bei LiFeXx ist die Kennlinie zu flach. Es soll der Effekt, der bei dem Akku schwaecher ist per Ultraschall gemessen werden: http://www.elektronik-labor.de/Labortagebuch/Tagebuch0515.html#bat
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