Wykorzystanie przetworników A/C wbudowanych w mikrokontrolery do pomiarów parametrów sygnałów zmiennych

• Autorzy: Czaja Z.

Warianty tytułu

EN

Using of ADCs built-in microcontrollers for measurements of AC signal parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono nową metodę pomiaru parametrów przebiegów sinusoidalnych, takich jak okres, amplituda i napięcie offsetu, opracowaną dla elektronicznych systemów wbudowanych sterowanych mikrokontrolerami. Ideą metody jest utworzenie z wewnętrznych pomiarowych urządzeń peryferyjnych mikrokontrolera (liczników, przetworników A/C i komparatorów analogowych) rekonfigurowanych mikrosystemów pomiarowych cechujących się dużą elastycznością konfiguracyjną i niskim kosztem aplikacji. Przeprowadzono również ocenę niepewności pomiaru napięcia zaproponowaną metodą. Jej wyniki określają rozdzielczość i niepewność pomiaru napięć oraz dozwolone pasmo częstotliwości sygnałów mierzonych dla zaproponowanej metody.

EN

A new method of sinusoidal signal parameter measurements (the period, the amplitude and the offset voltage) elaborated for electronic embedded systems controlled by microcontrollers is presented in the paper. The idea of the method bases on using internal measurement peripheral devices of microcontrollers (timers/counters, analog to digital converters (ADCs) and analog comparators) to create reconfigurable measurement microsystems. A 16-bit timer controlled by an analog comparator is used to determine the signal period, and a 10-bit ADC triggered by the 16-bit timer measures three voltage samples which are used to calculations of the signal amplitude and the offset voltage. These microsystems are configuration-flexible and projected for low-cost applications. An estimation of the voltage measurement uncertainty for the method was made. The results describes the resolution and the uncertainty of voltage measurements and also the permissible range of frequencies of measured signals. Thanks to these results, it is possible to estimate the usefulness of the method for a given application.

Słowa kluczowe

PL

mikrokontrolery; przetworniki A/C; samotestowanie; niepewność pomiarowa

EN

microcontrollers; ADCs; self-testing; measurement uncertainty

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 9
• Strony: 5--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Czaja Z.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych,

Bibliografia

• [1] Czaja Z., A diagnosis method of analog parts of mixed-signal systems controlled by microcontrollers, Measurement, (2007), Vol. 40, Issue 2, 158-170.
• [2] Czaja Z., A fault diagnosis algorithm of analog circuits based on node voltage relation, Proceedings of the 12th IMEKO TC1 & TC7 Joint Symposium on Man Science & Measurement, Annecy, France, September 3-5, 2008, 297-304.
• [3] Czaja Z., Using a square-wave signal for fault diagnosis of analog parts of mixed-signal electronic embedded systems, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. (2008), Vol. 57, No. 8, 1589-1595.
• [4] Atmel Corporat ion, 8-bit AVR microcontroller with 16k Bytes In-System Programmable Flash, ATmega16, ATmega16L, (2006), PDF file available from: www.atmel.com.
• [5] Czaja Z., Załęski D., Implementation of an input-output method of diagnosis of analog electronic circuits in embedded systems, Proceedings of the 10th IMEKO TC10 International Conference on Technical Diagnostics, Hungary, Budapest, 9- 10 June, 2005, 145-150.
• [6] Wyrażenie niepewności pomiaru. Przewodnik, Główny Urząd Miar (1999).
• [7] Ferran Reverter F., Pallas-Areny R., Uncertainty reduction techniques in microcontroller-based time measurements, Sensors and Actuators A, 127, (2006), 74–79.
• [8] Fotowicz P., Kaskadowy sposób obliczania niepewności pomiaru, Pomiary Automatyka Robotyka, 5, (2004), 5-9.