Lock in Amplifier چیست

[tayebeh_it83]

پاسخ : Lock in Amplifier چیست

با سلام.
من شماتیک زیر رو با راهنمایی شما بستم و فعلا تا اینجا در پروتئوس جواب گرفتم. فردا انشاالله آزمایشگاهم تست میکنم. فقط چند تا سوال داشتم.



من دامنه جریان رو اندازه گرفتم و کمی کمتر از 3 میکروآمپر هست و کاملاً متقارن هم نیست. روی نتیجه کار خیلی اثر میذاره؟
سوال دوم اینکه شما فرمودید:

فرض کنید سیگنال جریان شما 20KHz ئه و نویزِ فازش کمه (سینوسیِ تر و تمیز). این جریان رو میدید به امپدانس تحت تست. شما دنبال ولتاژ 20kHz هستید. فلذا ولتاژ قرائت شده رو در فرکانس محلی (دقیقاً 20kHz و تا حد امکان هم فاز) ضرب می کنید. الآن اگه یه LPF قوی بزنید فقط سیگنال DC خواهید داشت که اتفاقاً متناظر با همون اطلاعات شماست (اطلاعات 20kHz ضرب بشه در سینوسیِ 20kHz دو تا مولفه در فضای فرکانس میده که یکیش 40kHz ئه و فیلتر میشه و دیگری 0Hz یا DC ئه).

سیگنال من در حدود 20Hz هست. من تا تقویت کننده رو بستم ولی هنوز فیلترها رو پیاده نکردم. من باید یه ضرب کننده هم به مدار اضافه کنم؟ چرا مقاله فقط فیلترهای بالاگذر 0.3Hz و پایین گذر 3.5Hz استفاده کرده؟ یا ضرب کننده لازم نیست؟ سوالم در واقع اینه که بعد از تقویت کننده باید چی دقیقا بذارم؟
و سوال آخر: من Lock in Amplifier رو حذف کردم و میخوام یک ناچ فیلتر 50Hz بذارم شما مدار زیر رو تایید می کنید؟


خیلی ممنون

[2012rostami]

پاسخ : Lock in Amplifier چیست

سلام
عدم تقارن جریان یعنی اینکه یه جریان DC به جریان موردِ نظرِ ما اضافه شده. به نظرم چندان مهم نیست، چون بعدش AC اندازه می گیریم و DC ها رو حذف می کنیم.

حقیقتاً من نمی دونم توی مقاله چه کاری انجام نشده و چه کاری انجام شده و چرا انجام شده و چه هدفی رو دنبال می کردند و چرا اسمش رو گذاشته Lock-in و چرا فرکانس رو 20 هرتز انتخاب کرده و چرا فیلترِ 50 هرتز Notch گذاشته (چون 50 هرتز بیرونِ باند اندازه گیری بوده!) و چرا و چرا و 100 تا چرای دیگه! باور کنید من اون مقاله رو ننوشتم! حتی اصاً ندیدمش!

شما فعلاً بی خیالِ Lock-in Amp بشید و با همین تک فرکانس کار کنید. جریان 20 هرتز بدید به امپدانس و ولتاژ 20 هرتز رو اندازه بگیرید. تمامی فرکانس های قبل و بعد از 20 هرتز رو هم فیلتر کنید. ضرب کننده و چیزای دیگه رو هم فعلاً فراموش کنید.
توی ولتاژ اندازه گیری شده از امپدانسِ تحت تست، شما فقط و فقــــــــط دنبال مولفه 20 هرتز باشید. همه فرکانس های دیگه رو فیلتر کنید. اگه من به جای شما بودم یه فیلتر انتخاب می کردم که میانگذر بین 19 تا 21 هرتز باشه.

در مورد فیلتر Notch، این مدار به این راحتی ها جواب نمی ده! انتخاب مقاومت و خازن دقیق برای 50 هرتز در عمل بسیار دشواره و Q فیلتر شما نهایتاً کم می شه و به درد نمی خوره. اینو گفتم که بدونید در عمل یکم سخت می شه این کار.

و امــــــــــــا، مهمترین مطلب اینه که وقتی شما فقط فرکانس 20 هرتز رو دارید قرائت می کنید و بقیه فرکانس ها رو فیلتر کردید، دیگه اون Notch چی می گه اون وسط!؟! مگه تو این مدار 50 هرتز تو بازه اندازه گیری شماست؟! مگه ECG ئه که 50 هرتز جزو اطلاعات مهم سیگنال باشه!؟!
عاقلانه ترین کار اینه که هر چی فرکانس بالای 20 هرتز دارید فیلتر کنید.

[tayebeh_it83]

پاسخ : Lock in Amplifier چیست

مرحله اول من فقط فیلتر بالاگذر سالن کی با فرکانس قطع 18 هرتز گذاشتم (شکل زیر). روی اسیلوسکوپ خروجی دارم، ولی Counter Timer فرکانس صفر رو نشون میده.



مرحله دوم فیلتر میان گذر سالن کی رو برای فرکانس حدودا 18 تا 20 هرتز رو قرار دادم، کلاً خطا میده (شکل زیر). ممنون میشم خطای کار رو بفرمایید.

[2012rostami]

پاسخ : Lock in Amplifier چیست

خوب مثل اینکه خدا رو شکر مشکلات شما حل شد. فقط مونده نحوه استفاده از اسکوپ و شمارنده پالس و نمایش نمودارها و شبیه سازی توی پروتئوس که دیگه من نمی تونم کمکتون کنم.

پیشنهاد می کنم خودتون با مطالعه بیشتر و سعی و خطا کار رو پیش ببرید و حتماً هم به نتیجه خوبی خواهید رسید.

ان شاءالله موفق باشید.

[tayebeh_it83]

پاسخ : Lock in Amplifier چیست

خیلی ممنون. خدا شما و امثال شما رو خیر بده که به دیگران کمک می کنید. انشاالله فردا آزمایشگاه تستش می کنم.
باید افراد مبتدی مثل من رو به بزرگی خودتون ببخشید.