Страница 5 из 5 Первая ... 345
Показано с 81 по 99 из 99

Тема: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

  1. #1 Показать/скрыть первое сообщение.
    Частый гость
    Автор темы
    Аватар для DjAndy
    Регистрация
    20.02.2007
    Адрес
    xUSSR
    Возраст
    58
    Сообщений
    384

    По умолчанию Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Не знаю что меня дёрнуло, давно мысль крутилась, таки добил (почти) схему кварцевой стабилизации для вертушек, на бумаге пока правда.
    Почти, потому что осталось несколько нерешённых вопросов.
    К ним вернусь ниже.

    Вертушек, что xUSSR, что импортных, без кварцевой стабилизации хватает. И плавание частоты вращения с прогревом, меня допустим достаёт. Поэтому и было желание сделать стабилизацию, причём на 3 скорости - 33 1/3, 45, 78, плюс к этим скоростям их варианты - /2 и /4, для более качественной перезаписи и оцифровки.

    Трудности были с подбором кварцев для целых коэффициентов деления на 3 скорости, но таки подобрал из того что есть в продаже.

    В общем, схема получилась вроде и простая, но в то-же время и нет.

    74hc00 - генератор
    74hc4520+74hc00 - делители на 5 и на 3
    74hc4059 - переключаемый делитель (9 вариантов)
    4028 - управление делителем 74hc4059
    74hc74 - делитель на 2
    4046 - фазовый компаратор


    Ерунда получается в управлении делителем 74hc4059 - нужно ставить 38 диодов.
    Их кол-во можно уменьшить до 6, при этом выбрасывается 4028, и устанавливается дополнительно 74hc74 на деление /2 и /4. Но придётся ещё одну микросхему логики добавить для коммутации сигналов.

    Итого получаем в первом случае 7 корпусов + 42 диода, во втором 8 корпусов и 6 диодов. Без учёта ФНЧ конечно.

    Посмотрел я на это дело и решил сделать это на PLD, от Altera например.
    Сразу намного меньше пайки и габариты уменьшаются.
    И наткнулся на свою непроходимую тупизну в работе с MAX+Plus II.
    Мне всего то нужно сделать генератор, делитель с переключаемым коэффициентом деления, и фазовый компаратор.
    Буду благодарен за ссылки на примеры реализации делителей и т.п. в AHDL и VHDL.
    Мож кто поможет с реализацией данного проекта, будет конечно хорошо, но хотелось бы и самому освоить ПЛИС.

    Что касается нерешённых вопросов.
    1 - метки будут печататься бумаге лазерником и наклеиваться на нижнюю сторону диска. Датчиком будет ИФК пара. Какую оптопару лучше использовать для этих целей из доступного в продаже ? Производитель, маркировка.
    2 - ФНЧ. В принципе можно подсмотреть в схемах xUSSR проигрывателей - Э017, Э060 и т.п. Может кто уже анализировал, подскажите pls на какую схему ФНЧ лучше смотреть. Было бы неплохо запитать only от 5в.

    К вопросу - почему нужно печатать метки, а не использовать родные? Дело в том что меток бывает разное кол-во, и для разных скоростей нужно будет устанавливать 2 оптопары или даже 4. Кроме того, на дисках часто присутствует разметка лишь приблизительно соответствующая частоте вращения при 50Гц или 60Гц. Ну и т.д.
    Вообще кол-во меток может быть на дисках проигрывателей сдедующим:

    Привязка к 50Гц
    33 1/3 - 90, 180
    45 - 67*, 133*, 267*
    78 - 77*, 154*

    Привязка к 60Гц
    33 1/3 - 108, 216
    45 - 80, 160
    78 - 46*, 92*

    Звёздочками помечено кол-во меток не соответствующее точной частоте вращения при заданных 50 или 60 Гц. Т.е., нужно было или извращаться с кучей делений под самые разные варианты кол-ва меток, и таки всё равно приходить к тому что идеально не подберёшь кварцы на все три скорости, или использовать одно фиксированное.

    В принципе, при использовании ПЛИС, почти всё решается, и видимо таки придётся решать, но это уже по ходу дела.

    Эксперименты первые будут проводиться на Радиотехника 001. Скоро ещё приедет Электроника Б1-01... Товарищ решил с Вега 106 попробовать. Результаты экспериментов доложу естественно здесь.

    Добавил схемы. Второй вариант переработал, выбросил в нём лишнее.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Turntable_Quartz_Lock__DjAndy_V.01.png 
Просмотров:	4607 
Размер:	21.5 Кб 
ID:	25515   Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Turntable_Quartz_Lock__DjAndy_V.02.png 
Просмотров:	4189 
Размер:	18.6 Кб 
ID:	25523  
    Последний раз редактировалось DjAndy; 07.01.2008 в 19:50. Причина: Добавлены схемы

  2. #81
    Завсегдатай Аватар для Turbo_man
    Регистрация
    06.04.2010
    Адрес
    Moscow
    Сообщений
    5,581

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    anabur, спасибо, идея понятна. Датчик скорости использовался родной?

    ---------- Добавлено в 17:06 ---------- Предыдущее сообщение в 17:04 ----------

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Будь я подкован в программировании микропроцессоров, все это, я думаю, можно было бы реализовать на одном чипе, включая все скорости и упомянутые навороты.
    Так и хочется сделать.

  3. #82
    Завсегдатай Аватар для Борисыч44
    Регистрация
    03.08.2005
    Адрес
    Киров
    Возраст
    65
    Сообщений
    5,709

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Если петлю ФАПЧ замкнуть через ГУН (который, кстати, имеется в CD 4046) с делителем частоты, можно, я думаю, применить такой подход к приводам с синхронными и асинхронными двигателями.
    Помнится был у нас Брюлевский делитель/умножитель частоты, вроде бы поддерживал дробные коэффициенты - можно было взять движок с почти любым таходатчиком и запустить с существующей схемой стабилизации, или умножить частоту таходатчика до 3150 и измерить детонацию без учета остальной механики

  4. #83
    Частый гость Аватар для alexf52
    Регистрация
    16.08.2010
    Адрес
    SF
    Сообщений
    274

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Есть еще такая замечательная штука - DDS. Идея простая. Возьмем счеткик скажем на 16 бит. С частотой f_clk прибавляем N. Переполнение происходит с частотой f_clk * N / 2**16.
    Можно счеткик подлинее. Можно скажем 8 разрядов на ПЗУ с таблицей синуса и на ЦАП. Получим синус для синхронного двигателя с частотой которую можно перестраивать очень мелкими шагами. Линейно от N. Для синхронного двигателя наверное и ФАПЧ не надо но никто не мешает такой "генератор" использовать в петле ФАПЧ.

    Естественно в 21 веке не надо ни счетчика ни ПЗУ - все это внутри микроконтроллера за $1 скажем AVR или PIC.

  5. #84
    Новичок Аватар для anabur
    Регистрация
    19.07.2010
    Адрес
    Витебск
    Сообщений
    8

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Turbo_man Посмотреть сообщение
    anabur, спасибо, идея понятна. Датчик скорости использовался родной?

    ---------- Добавлено в 17:06 ---------- Предыдущее сообщение в 17:04 ----------



    Так и хочется сделать.
    Родной, конечно. Собственно, датчика скорости, как такового, в "Арктуре" нет, есть датчик положения ротора и фазовые обмотки, включенные в схему трехфазного электромеханического автогенератора. Частота его, по определению, пропорциональна скорости вращения диска и в герцах численно равна частоте вращения диска в об/имн. Входной сигнал для ФАПЧ снимается с формирователя (триггера Шмитта), входящего в состав схемы управления двигателем "Арктура" (два транзистора сборки D101 - UL1111). Вообще, "Арктур" мне попался какой-то неправильный. Все вот жалуются, что перегреваются микросхемы оконечных каскадов. Прилепил скотчем термопару на спину одной из них - температура не поднимается выше 48 градусов, как я ни измывался над двигателем.

    ---------- Добавлено в 16:28 ---------- Предыдущее сообщение в 16:04 ----------

    Согдасен с коллегами, но, может быть, не стОит взваливать все проблемы на цифровую технику? Что касается управляющей логики, делителей и умножителей частоты, цифровых фазовых детекторов и т. д., тут, конечно, однозначно микроконтроллер. Но в инерционной электромеханической системе, я думаю, трудно будет обойтись без аналоговых штучек.

  6. #85
    Завсегдатай Аватар для Turbo_man
    Регистрация
    06.04.2010
    Адрес
    Moscow
    Сообщений
    5,581

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    как такового, в "Арктуре" нет, есть датчик положения ротора и фазовые обмотки, включенные в схему трехфазного электромеханического автогенератора.
    Значит, аналогично как и в моей Электронике Д1-012. Тогда тоже оттуда и буду брать частоту. Пока ещё руки не дошли до ФАПЧ-а. Собираюсь с мыслями.

  7. #86
    Завсегдатай Аватар для Борисыч44
    Регистрация
    03.08.2005
    Адрес
    Киров
    Возраст
    65
    Сообщений
    5,709

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Нельзя делать ФАПЧ на частотах близких к частоте вращения т.к. сигнал на разгон будет выдаваться с этой частотой и появится в спектре детонации, чем сильнее вы будете интегрировать, тем дольше будете входить в синхронизм.

    Точность изготовления стробоскопа обычно очень низкая, поэтому и этот метод стоит похерить.

    Если привод вынести из вертака, то можно использовать шаговый двигатель с кварцованой запиткой и после пуска плавно уменьшить питание, что снизит шум.

  8. #87
    Завсегдатай Аватар для Turbo_man
    Регистрация
    06.04.2010
    Адрес
    Moscow
    Сообщений
    5,581

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Борисыч44 Посмотреть сообщение
    Нельзя делать ФАПЧ на частотах близких к частоте вращения
    Я сам частоту ещё не смотрел осциллографом, но полагаю, что она в моём аппарате кратна частоте вращения.

  9. #88
    Завсегдатай Аватар для Борисыч44
    Регистрация
    03.08.2005
    Адрес
    Киров
    Возраст
    65
    Сообщений
    5,709

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Turbo_man Посмотреть сообщение
    полагаю, что она в моём аппарате кратна частоте вращения.
    Она и должна быть кратна

  10. #89
    Новичок Аватар для anabur
    Регистрация
    19.07.2010
    Адрес
    Витебск
    Сообщений
    8

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Turbo_man Посмотреть сообщение
    Значит, аналогично как и в моей Электронике Д1-012. Тогда тоже оттуда и буду брать частоту.
    Посмотрел сегодня на схему "Электроники Д1-012". Есть над чем подумать, но проблема решаемая, по-моему.

  11. #90
    Новичок Аватар для anabur
    Регистрация
    19.07.2010
    Адрес
    Витебск
    Сообщений
    8

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Борисыч44 Посмотреть сообщение
    Нельзя делать ФАПЧ на частотах близких к частоте вращения т.к. сигнал на разгон будет выдаваться с этой частотой и появится в спектре детонации, чем сильнее вы будете интегрировать, тем дольше будете входить в синхронизм.

    Точность изготовления стробоскопа обычно очень низкая, поэтому и этот метод стоит похерить.

    Если привод вынести из вертака, то можно использовать шаговый двигатель с кварцованой запиткой и после пуска плавно уменьшить питание, что снизит шум.
    1. Согласен с Вами, но частота вращения (при 33 1/3 об./мин.) - 0,5555555... Гц, ФАПЧ же работает при 33 1/3 Гц. Разница существенная. Для разгона и поддержания частоты в "Арктуре" есть частотный детектор (если так можно назвать схему, которая сравнивает напряжение, зависящее от частоты вращения с постоянным опорным напряжением). ФАПЧ толко дополняет работу этой схемы, когда диск разгонится до скорости, близкой к требуемой. На выходе фазового детектора в схеме, которую я привел, хорошо видно, как в периодически (с каждым оборотом диска) меняется скважность выходного напряжения (как раз из-за неравпомерности расположения полюсов магнитов на диске), но после интегрирующей цепи остается постоянным и таким, которое необходимо для поддержания точной средней скорости.

    2. При некоторой неравномерности расположения меток датчика скорости системе ФАПЧ нет нужды изменять скорость вращения диска для того, чтобы оставаться в режиме слежения (см п. 1.). Я бы не спешил так поступать с этим методом.
    Если же речь идет о метках стробоскопа для визуального контроля скорости, то это - не самое страшное. В конце концов, можно сделать подлиннее импульсы, подаваемые на светодиоды. Тогда метки будут выглядеть несколько размытыми, но неподвижными. У меня в "Арктуре" после доработки метки стоят, как вкопанные.

    3. Шаговый двигатель в вертушке... По-моему, это уже перебор, я бы не стал делать цифровое управление самоцелью. Как шаговому двигателю разгонять достаточно массивный диск из состояния покоя? Для чисто цифрового управления нужен, наверное, какой-то алгоритм инкремента частоты, учитывающий механические параметры привода. Да и от вибраций, однозначно присущих шагоаым двигателям, избавиться будет непросто. СтОит ли овчинка выделки?

    ---------- Добавлено в 15:58 ---------- Предыдущее сообщение в 15:28 ----------

    Цитата Сообщение от alexf52 Посмотреть сообщение
    Для синхронного двигателя наверное и ФАПЧ не надо но никто не мешает такой "генератор" использовать в петле ФАПЧ.
    Согласен, но если в механической схеме есть пассик с обязательной упргостью и проскальзыванием, то лучше, все-таки, аналоговая ФАПЧ с ГУН и делителем частоты.

  12. #91
    Завсегдатай Аватар для Openreel
    Регистрация
    02.09.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Возраст
    49
    Сообщений
    3,196

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Как шаговому двигателю разгонять достаточно массивный диск из состояния покоя?
    Так как и в станках разгоняют тяжелый суппорт из состояния покоя. Или как BLDC моторы в 95% прямоприводных вертаках разгоняют.

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Да и от вибраций, однозначно присущих шагоаым двигателям, избавиться будет непросто
    Не просто, а очень просто Квадратурный генератор синуса+ усилитель тока, вибрации в первом приближении уйдут насовсем.
    Для неверующих можно сгенерировать квадратуру в аудио редакторе, поставить хоть на комп хот на цд болван записать и подключить движок к обычному усилку.

    Другие проблемы останутся, подробно уже обсуждалось. Даже тут делали уже вертак на шаговике.
    WBR, Michael.
    Цель расчетов - понимание, а не числа (с) Хемминг.

  13. #92
    Завсегдатай Аватар для Борисыч44
    Регистрация
    03.08.2005
    Адрес
    Киров
    Возраст
    65
    Сообщений
    5,709

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    anabur,

    Тогда немного не понятна цель - ФАПЧ делают для поддержания с точностью до фазы, а вы хотите иметь "среднюю скорость" - для этого вполне хватает ЧД.

  14. #93
    Новичок Аватар для anabur
    Регистрация
    19.07.2010
    Адрес
    Витебск
    Сообщений
    8

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Все верно, но все же BLDC - не совсем шаговый двигатель с явно выраженными полюсами и с фиксированным угловым сдвигом между полюсами ротора и статора.
    При желании можно и двигатель внутреннего сгорания применить по принципу "Зачем делать просто, если можно сложно", но цель ведь будет достигнута одна и та же.

    ---------- Добавлено в 10:27 ---------- Предыдущее сообщение в 09:50 ----------

    Цитата Сообщение от Борисыч44 Посмотреть сообщение
    anabur,

    Тогда немного не понятна цель - ФАПЧ делают для поддержания с точностью до фазы, а вы хотите иметь "среднюю скорость" - для этого вполне хватает ЧД.
    Цель, которой я хотел достичь, простая - обеспечить стабильность частоты вращения диска. ФАПЧ - это Фазовая АвтоПодстройка Частоты. Если отвлечься от инерционности электромеханической системы, можно заставить привод следовать опорному сигналу с точностью до фазы. Но тогда, из-за пресловутой неравномерности расположения полюсов магнита на диске, мы и получим точно такую же неравномерность скорости вращенмя. Нам это надо?

  15. #94
    Завсегдатай Аватар для Борисыч44
    Регистрация
    03.08.2005
    Адрес
    Киров
    Возраст
    65
    Сообщений
    5,709

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Цель, которой я хотел достичь, простая - обеспечить стабильность частоты вращения диска.
    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Но тогда, из-за пресловутой неравномерности расположения полюсов магнита на диске, мы и получим точно такую же неравномерность скорости вращенмя. Нам это надо?
    Потому и спрашиваю

  16. #95
    Завсегдатай Аватар для Openreel
    Регистрация
    02.09.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Возраст
    49
    Сообщений
    3,196

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    Но тогда, из-за пресловутой неравномерности расположения полюсов магнита на диске, мы и получим точно такую же неравномерность скорости вращенмя. Нам это надо?
    При использовании АПЧ обратная связь замыкается по скорости, при использовании ФАПЧ - по положению. Смысл использовать ФАПЧ при дерьмовом тахо?
    WBR, Michael.
    Цель расчетов - понимание, а не числа (с) Хемминг.

  17. #96
    Новичок Аватар для anabur
    Регистрация
    19.07.2010
    Адрес
    Витебск
    Сообщений
    8

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от Openreel Посмотреть сообщение
    При использовании АПЧ обратная связь замыкается по скорости, при использовании ФАПЧ - по положению. Смысл использовать ФАПЧ при дерьмовом тахо?
    Смысл - в результате, а результат - налицо. Ну уберите эту букву Ф, если в этом дело. Все ведь зависит от параметров интегратора и времени реакции всей системы. А таходатчик, повторюсь, с поставленной перед ним задачей справляется на 100%, и не надо его обзывать. И вообще, уважаемые коллеги, давайте постараемся быть корректнее.
    Никому не запрещено совершенствовать датчики, двигатели и все остальное, но существует еще и принцип разумной достаточности...

  18. #97
    Завсегдатай Аватар для Turbo_man
    Регистрация
    06.04.2010
    Адрес
    Moscow
    Сообщений
    5,581

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Обычная АПЧ и так уже есть в вертушке. Но скорость всё равно недостаточно стабильна от температуры и времени. Поэтому и хотим её повысить.
    Детонацию улучшать ФАПЧ-ем не собираюсь, только среднюю скорость фиксировать.

  19. #98
    Новичок Аватар для zem_70
    Регистрация
    03.03.2010
    Адрес
    Томск
    Сообщений
    24

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Цитата Сообщение от anabur Посмотреть сообщение
    но существует еще и принцип разумной достаточности...
    И я об этом. Уже года три руки не доходят до убитой Электроники ЭП-060, что-то там с управлением, ковыряться со 155 серией не хочется . Накидал еще тогда системку на ATTiny2313, проверил в протеусе, вроде как все должно работать. Как сделаю - отпишусь. В качестве датчиков хочу поставить холловские. Пусть срабатывают от магнитного кольца, и никаких заморочек - там 180 полюсов, до изжоги хватит на три датчика со сдвигом фазы 120 градусов.

  20. #99
    Новичок Аватар для ГОГА рижский
    Регистрация
    18.01.2011
    Адрес
    RIGA
    Сообщений
    54

    По умолчанию Re: Кварцевая стабилизация вращения диска ЭПУ

    Всем привет!
    Меня тоже интересовала эта проблема.
    В 80 годы был проигрыватель с кварцевой стабилизацией, но это так, для информации.
    Я думал решить эту проблему применив Direct drive мотор от видика.
    Эти моторы работают очень стабильно и скорость у них не плавает.
    В проигрывателях тоже применялись подобие таких моторов, но главное отличие было в том, что они были двухфазные.
    Direct drive мотор трёхфазный. Эти моторы характеризуются постоянным моментом на валу во время вращения или, простым языком, они не дёргаются.
    Теоретически можно вообще обойтись без диска-маховика.
    Не думаю, что очень сложно заставить их вращаться с нужной нам скоростью.

Страница 5 из 5 Первая ... 345

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •