Импульсный вольтметр на МК: нужны советы

[tim1960]

На работе возникла следующая задача:
есть некий блок, входящий в состав большого (и очень дорогого!) прибора, на выходе которого в процессе работы формируются импульсы амплитудой до -2 кВ, частотой 2-4 кГц (меняется в процессе работы с компьютера) и длительностью 2-4 мкс (тоже меняется компьютером). Необходимо измерить амплитуду импульса и импульсный ток. Точность измерения 5%, т.е. не сильно высокая, по току можно ещё ниже (10-15%). Результаты хочется получить в компьютер по RS-232, этим будет заниматься "головная" программа, которая и управляет всем прибором.
Прибор штучный, в прошлый раз задачу решали так: на выходе стоит импульсный трансформатор, который снижает амплитуду импульса в 100 раз, с него напряжение подаётся на аналоговую плату с пиковыми детекторами на ОУ, затем выходное напряжение пикового детектора подавалось на аналоговый вольтметр, на выходе которого стоит светодиодный "столбик" (чем выше напряжение, тем выше полоска). В компьютер ничего не передавалось. Так же измерялся ток (через трансформатор тока). Получилось очень громоздко, хотя и работало, как положено. Такое решение заложил предыдущий электронщик.
Теперь хочется сделать иначе - импульсный вольтметр (и амперметр) на AVR: входные делители "вгоняют" значения напряжения и тока импульса в диапазон 0-+5В и они подаются прямо на вход АЦП МК (например, ATiny2313). Затем по запросу управляющего компьютера МК передаёт ему значения с АЦП по RS-232.
Сам я только-только начинаю осваивать МК, хотя инженерю 30 лет, как раз подвернулся удачный случай поучиться на решении конкретной задачи в рабочее время , да ещё и за казённый счет, поэтому хотелось бы услышать мнение людей, имеющих опыт разработки на МК, о возможности решения поставленной задачи предлагаемым способом и о возможных "граблях" на пути к решению. С удовольствием отвечу на возникшие вопросы, можно в "личку".

P.S. В Интернете полно вольтметров на МК, но они все на постоянное напряжение или переменное с предварительным выпрямлением.

P.P.S. Будьте снисходительны, все мы когда-то что-то начинали, и были "чайниками".

[ForcePoint]

на аналоговую плату с пиковыми детекторами на ОУ

ИМХО, включить МК на выход пиковых детекторов вместо "столбиков". Т.к. время преобразования АЦП в МК всяко побольше будет (для АВР - примерно от 70 мкс и дольше).

вход АЦП МК (например, ATiny2313)

У этого АЦП нет. Возьмите, например, ATmega8 (есть на каждом углу, с АЦП и УАПП). Курите документацию на него, рисуйте схему, выносите на обсуждение. Потом так-же с программой.

[omercury]

2 момента.
1. ATiny2313 не имеет встроенного АЦП, что, может и к лучшему.
2. АЦП АВР не может измерять импульсы длительностью 2-4мкс, потому как их период измерения составляет 1/(200кГц/14тактов)=70мкс...
Посему от аппаратных пиковых детекторов с памятью избавиться не удастся, увы. Либо использовать внешние быстрые АЦП, построенные по принципу цифровых осциллографов.
Задачка, честно говоря, не для начинающего, хотя всё зависит от желания, сроков и обеспечения.


(долго писал...)

[tim1960]

ИМХО, включить МК на выход пиковых детекторов вместо "столбиков".

Чтобы включить "столбики", нагорожена целая плата! От неё-то и хочется избавиться, на первый взгляд, на МК должно получиться очень компактно.

Т.к. время преобразования АЦП в МК всяко побольше будет (для АВР - примерно от 70 мкс и дольше).

Вот ради таких замечаний я и начал тему! Мне надо, чтобы данные от МК передавались в компьютер 2-3 раза в секунду, чаще не надо. Данные могут усредняться на этом интервале.
Выбор МК: указал первое, что пришло в неподготовленную голову, спасибо за то, что указали на ошибку, исправлюсь!

[tim1960]

Либо использовать внешние быстрые АЦП, построенные по принципу цифровых осциллографов.

Такие АЦП стоят солидных денег, а так как блок носит вспомогательный характер, их использование для решения этой задачи нецелесообразно, надо, чтобы недорого и достаточно "сердито", так как высокой точности и скорости не надо.

[Godzilla82]

хотелось бы услышать мнение людей, имеющих опыт разработки на МК, о возможности решения поставленной задачи предлагаемым способом и о возможных "граблях" на пути к решению.

В тини2313 нет АЦП.

формируются импульсы амплитудой до -2 кВ, частотой 2-4 кГц (меняется в процессе работы с компьютера) и длительностью 2-4 мкс.

То есть, период повторения импульсов равен 250-500 мкс, а сам импульс - 2-4 мкс.

То есть, речь идёт об импульсах с частотой 2-4 кГц и скважностью 125?

АЦП атмела в основном 15 кГц (при 10 разрядах), при снижении точности, можно и побыстрее, скажем 75 кГц при 8 битах.

И за период выборки сигнал не должен меняться.

Итого: время измерения 13 мкс, а время измеряемого импульса 2 мкс.

Отсюда вывод - простым делителем не обойтись. Надо пиковый детектор городить.

[tim1960]

В тини2313 нет АЦП.

Уже извинился ....

[omercury]

Такие АЦП стоят солидных денег

Даже в чиподипе вполне съедобно

[tim1960]

Даже в чиподипе вполне съедобно

Когда говорил про высокую цену, я имел ввиду плату АЦП, вставляемую в слот компьютера! Ваша мысль мне нравиться, буду её думать! Спасибо.

[omercury]

(и очень дорого!) прибора

Скупой платит дважды, дурак платит трижды, лох платит всегда

Ваше руководство уже заплатило за предыдущую поделку, сейчас платит за вашу...
...кто оно, на Ваш взгляд?...

upd.
цена вопроса - от 20 баксов...