і
И З М Е Р Е Н И Я
f
Макет компаса-магнитометра об-
ладает достаточно высокой чувстви-
тельностью по двум координатам про-
странства. При повороте прибора в
горизонтальной плоскости, и в преде-
лах ±90°, изменение напряжения на
входе АЦП (DA3) составляет ±0,5.
.. 1 В.
При изменении местоположения
прибора при помощи резистора RK
можно компенсировать воздействие
внешних полей.
При соответствующей доработке и
калибровке по образцовым приборам
аналогичное устройство может быть
использовано в качестве магнитомет-
ра для решения определенного круга
задач, например: измерения магнитной
индукции и градиента магнитной индук-
ции слабых постоянных и переменных
магнитных полей (сравнимых с магнит-
ным полем Земли), измерения магнит-
ной индукции постоянных магнитов,
использования в качестве металлоиска-
теля или металлодетектора, поиска вы-
соковольтных подземных кабелей, оцен-
ки электромагнитной обстановки и т.п.
При изготовлении макета компа-
са-магнитометра могут использо-
ваться иные типы аналогичны х
электрорадиоэлементов, находя-
щиеся в распоряжении радиолюби-
теля. При этом потребуется подгон-
ка элементов, отмеченных на прин-
ципиальных электрических схемах
звездочками (*).
(О кончание в №4/2006)
Л ео н и д Р ид ико
I
E-mail, [email protected] yahoo.com
.
О кончание. Начало в N92/2006
Низкочастотный
синусоидальный генератор
PhaseN
PhaseM
31
О
СО
29 28 27 26 25 24
Not Used
Table Address
07
DO
07
DO
15
)
8
lZ
I I
0
/ ■
ь \
i d /
- |_П_П'
I
I_____ |.
Рис. 4. Реализация-аккумулятора фазы
Поскольку в системе используется
только одно прерывание, оказалось
возможным расположить обработ-
чик, начиная с адреса вектора. Это
позволило обойтись без команды
fcrjmp в начале обработчика. Мгновен-
на-я-'фаза хранится в регистрах
Pha'SeK, L, М, N. Из 32 бит использу-
ются только 27 младших. Прираще-
ние фазы (код частоты) хранится в
регистрах FreqK, L, М, N. Поскольку
таблица функции sin имеет размер
512 байт, необходим 9-разрядный
адрес. Он формируется из разрядов
16.
..24 мгновенной фазы (рис. 4).
Разряд Phase.25 определяет,
длится первая или вторая половина
полупериода. На второй половине
полупериода направление измене-
ния функции должно меняться на
противоположное, для чего в этом
случае адрес инвертируется. Разряд
Phase.26 определяет, длится поло-
жительный или отрицательный полу-
период. По сути это знаковый раз-
ряд. Поэтому он поступает непос-
редственно на разряд DAC.9. Кроме
того, на отрицательном полуперио-
де все другие разряды DAC должны
быть проинвертированы. Для устра-
нения выбросов (glitches) на главном
переходе DAC, при нарастании сиг-
нала вначале переключается разряд
DAC.9, а потом DAC1.
.8. На спаде
все происходит в обратной последо-
вательности. Логичнее было бы вы-
водить на ЦАП старшие разряды од-
новременно, а затем один младший.
Но при этом увеличивается объем
кода и, как следствие, время выпол-
нения обработчика прерывания. Не-
смотря на все принятые меры, для
выполнения основной программы
осталось всего 22,5% ресурсов. Од-
нако этого вполне достаточно, по-
скольку основная программа заня-
та только пользовательским интер-
фейсом, где высокое быстродей-
ствие не требуется.
В качестве опорного источника
для DAC U5 применена микросхема
регулируем ого стабилитрона U4
типа TL431. Для формирования на-
пряжения питания микроконтролле-
ра применена микросхема интег-
рального стабилизатора U3 типа
78L05. Сигнал сброса микроконтрол-
лера формируется микросхемой мо-
нитора питания U2 типа KIA7042A.
Она формирует сигнал RESET, ког-
да напряжение питания падает ниже
нормы. Монитор питания обязате-
лен, иначе у микроконтроллера при
вклю чении/вы клю чении питания
портится содержимое внутреннего
EEPROM данных (возможны и дру-
гие неприятности).
Поскольку DAC работает в одно-
полярном режиме, потребовалась
схема сдвига уровня. Она выполне-
на на ОУ U6A и резисторах R7, R8,
R9. За ней включен активный LPF на
ОУ U5C, U5D. Нужно отметить, что
смещение нуля на выходе LPF может
быть довольно значительным. При-
мененный недорогой быстродейству-
ющий ОУ типа TL082 имеет доволь-
но большое смещение нуля. К тому
же, схема сдвига уровня должна быть
выполнена на прецизионных резис-
торах, иначе она не точно выполняет
сдвиг, что проявляется в виде повы-
шенного смещения нуля. В данном
случае постоянная составляющая
сигнала в тракте всегда должна быть
равна нулю (так как это синусоидаль-
ный сигнал). Это позволило приме-
нить схему компенсации смещения
нуля. Она построена на прецизион-
ном (но достаточно медленном) ОУ
\
21
Радиолюбитель - 0 3 /2 0 0 6 1
предыдущая страница 20 Радиолюбитель 2006-03 читать онлайн следующая страница 22 Радиолюбитель 2006-03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст