¿Cómo reinicio un condensador una vez que tengo un aumento de señal?

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Una vez que la señal aumenta a un cierto nivel, mi condensador comienza a cargarse.

Una vez que la señal vuelve a caer a ese mismo nivel, mi condensador deja de cargarse.

De esta manera, estoy usando el voltaje de mi condensador como una indicación de cuánto tiempo permanece la señal por encima de ese nivel. Yo llamo a esta duración como "duración de joroba".

Mi problema es que tengo un tren de tales pulsos. Eso significa que, después de la 1ª joroba, viene la 2ª joroba y así sucesivamente. Para obtener también la "duración de la joroba" de mi segunda joroba, creo que tendré que reiniciar ese condensador.

Entonces, ¿cómo puedo restablecer mi condensador cuando mi señal se eleva por encima de un cierto nivel (es decir, justo antes de que llegue la siguiente joroba)?

    
pregunta Sibbs Gambling

2 respuestas

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Lo que está haciendo se llama una medida de "Tiempo sobre el umbral" que es muy común en las aplicaciones de detección de partículas (por ejemplo, en Ciencia Nuclear).

El problema que está teniendo se llama "pileup" y, como notó, una consecuencia directa de no reiniciar el capacitor. Debe hacer lo que se llama "restauración de línea de base".

Una solución común es agregar una ruta de descarga como sugiere clabacchio. La forma estúpida y simple de hacerlo sería poner una resistencia en paralelo con el condensador que está cargando. Luego, el condensador se descargaría según la constante de tiempo RC del valor de la resistencia y el condensador que está utilizando.

Sin embargo, hacer esto hace un intercambio brutal y puede no funcionar. Aquí está la compensación: por un lado, desea una pequeña constante de tiempo RC para que pueda tener un tren de pulsos más rápido. Un pequeño RC significa que el condensador purgará su carga rápidamente y estará listo para otro pulso. Por otro lado, desea una gran constante de tiempo RC, por lo que el condensador mantiene el pico el tiempo suficiente para que pueda registrar la medición.

Si la técnica simple que describí no funciona, puede colocar un interruptor de transistor a través del condensador. Una vez que haya realizado la medición, pulse este transistor y realice un restablecimiento completo, limpiando el condensador. Esta técnica es un poco más compleja (especialmente si no está utilizando una computadora para adquirir los datos) pero puede ser efectiva. Si no está utilizando un condensador, necesita tener un comparador. Una entrada será la señal que está midiendo y la otra será el umbral. La salida de este comparador se puede conectar al conmutador.

    
respondido por el crgrace
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Estoy usando una técnica similar para controlar una bomba que envía agua a través de una matriz solar, en respuesta a que el sol está "afuera o adentro". Tal vez parte de mi circuito pueda ayudarte. En mi caso, mi "joroba" es cuando el sol brilla o no brilla, y naturalmente no quiero que la bomba se active o desactive continuamente. Así que primero tengo un op-amp usado como comparador, y eso alimenta un segundo amplificador OP, configurado como un integrador clásico. Ese integrador, a su vez, alimenta un segundo comparador con mucha más histéresis, que finalmente controla un motor. No pretende ser una medida exacta, pero me da una idea para su situación. ¿Qué pasa si usa un comparador como en el amplificador IZQUIERDA, con una pequeña histéresis para la estabilidad? Cuando la tensión aumenta por encima de un cierto nivel (establecido por las resistencias o un potenciómetro), la salida cambiará a bajo, y el condensador aumentará de nivel con el tiempo. Pero cuando la entrada se encuentra por debajo de su umbral, el condensador bajará rápidamente y se restablecerá. Al tener un camino de descarga mucho más rápido para el condensador que para el camino de carga, hemos creado una especie de reinicio después de cada ciclo de acumulación. Siempre que el capacitor no se salga al máximo por una duración de pulso demasiado larga, el voltaje PEAK en la salida siempre será proporcional al tiempo del último pulso.

Por supuesto, esto es lo contrario de lo que solicitó ... el restablecimiento se realiza inmediatamente después de que se registra el intervalo de tiempo, en lugar de hacerlo inmediatamente cuando comienza el pulso. Pero tenga en cuenta que el restablecimiento nunca es totalmente instantáneo, por lo que se podría argumentar que restablecer DESPUÉS de la acumulación tiene menos posibilidades de corromper su medición con un tiempo de restablecimiento.

A continuación, para hacer esto útil, tendrías que muestrear esa salida y tomar nota de su valor muestreado más alto cada vez que el primer amplificador OP (comparador) cambia a alto. O puede permanecer en el reino analógico, dependiendo de lo que quiera hacer a continuación.

    
respondido por el Randy

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