Impedancia Mérés Mérőáramkörrel és SpectraLab-al.

Jólehet, Gilszkilabor fórumtársam oldalán szinte hasonló megoldás található, még is úgy gondoltam hasznos lehet ez a mérési megoldás is. Az elv gyakorlatilag nem, a kivitel csak csekély mértékben tér el az emlitett megoldástól, még is más, talán egyszerűbb.

Gilszkilabor oldalát itt találjátok

A címből kiderül, hogy ez a mérőkör az impedancia menetet tudja megmérni. Az átviteli mérések mikéntjével hamarosan bővítem a leírást.

A SpectraLab Help-je ugyan segít a beállításokban, de nekem még is más megoldást kellett találnom a kalibráláshoz. A következőkben ezt olvashatjátok.

A mérő áramkör felépítése:


Az áramkör az R5-ös mérő ellenálláson maradó feszültséget erősíti fel a méréshez. Ez a kialakítás azért jó, mert nagyságrendekkel kisebb zavarjelet okoz a méréskor, mint a SpectraLab programban ajánlott 1kohm/10ohm-os megoldás. Másrészt a külső hangok sem befolyásolják a mérést annyira, mivel a hangszóró kis impedanciás, nagyáramú meghajtást kap.

Én az egész  áramkört SMD alkatrészekkel légszereléssel lógattam össze, ezért nincs nyákterv. Ha igény van rá, lesz, bár rugalmasabb, ha mindenki a rendelkezésére álló alkatrészekhez, csatlakozókhoz tervezi a nyákot.
Néhány kép az összelógatott mérőkörről:



Itt az előtérben egy kalibráló ellenállás látható rádugva a mérő pontra. Ide csatlakozik a mérés közben a hangszóró. A csatlakozó kivitele a hangszórók csatlakozójához illeszkedhet, de átalakítókkal is meg lehet oldani, hogy a kalibráló ellenállásokat(5, 10, 22, 47, 100 ohm) és a hangsugárzókat könnyen lehessen cserélgetni.

A háttérben a tápegység látható. A rajzon +-5V szerepel, ez eltérhet, akár +-15V-is jó lehet.

Kalibrálás menete:

Állítsunk elõ jó minõségû fehérzajt valami korrekt progival (pl. Sound Forge, mert a SpectraLab ebben nem valami erõs), és mentsük el wav-ba.
Ezután a SpectraLab szignál generátorában kiválasztjuk az User Defined pontot és rátallózunk a "fehérzaj" wav-ra. A wav mindegy milyen hosszú(1-2sec is elég) mert a generátor ismétli.
A mérõ áramkör kimeneteit a Line In-be kell dugni, és a PC hangerõ pultján a bemenetet le kell némítani, valamint a bemeneti potit elsõ körben félig feltolni(ezt ki kell tapasztalni, nehogy túl érzékeny legyen. pl. nálam tökig fel van tolva az SBLive-on)
Tegyünk 10ohm-ot a mérõpontra.
Indítsuk el a SpectraLab Spectrum analizátorát és a fentebb beállított hanggenerátort.
Hajtsunk meg a PC-rõl egy külsõ erõsítõt, aminek egyik kimenetét(pl a balt) a mérõ áramkör bementére kötöttük. Én a PC hangfalam kimenetét használom(RCA csatis). A hangerõt állítsuk közepesen halkra(a másik csatornán ott maradhat a hangszóró).
Állítsuk be a mérõ áramkör potmétereivel a bal és jobb csatorna szinteket úgy, hogy kijelzõ a SpectraLab bal alsó sarkában 2 sárgát mutasson(csak akkor jelez ki, ha Run meg van nyomva, amúgy meg Stopped van kiírva oda)
Ha ez eddig megvan, akkor most állítsuk be a progit.

Beállítások kalibrált skálájú Impedancia méréshez:

Options -> Settings:
Sampling Rate(Hz):                    44100 vagy nagyobb, ha bírja a kártya
Decimation Ratio:                      1 (?)
FFT size :                                 131072 (Nagyobb érték pontosabb mérés, de lassúbb)
Sampling Format:                     16 bit, vagy nagyobb, ha bírja a kártya
Stereo Averaging Settings:        100-ig bármi. kisebb érték zajosabb vonalat eredményez, de gyorsabb beállást
                                                Exponential
Smoothing Window:                 Hanning (ezt nem tudom mire jó)
Dual Channel Spectra Processing Options:
                                                Real Transfer Function (Right / Left)  (differenciális mérés a két csatorna eltéréséből)
Input Signal Overload:              Enable Overload Detection -> bepipálva
Delay Channel :                        Left Delay time(msec)  = 0  (csatornák időeltérését lehet korrigálni (?) )

Options -> Scaling:
Amplitude Axis :                              Linear
Standard Frequency Weighting:       Flat(none)
Frequency Axis :                             Logarithmic

Options -> Calibration:
Calibration Signal Parameters :         10 rms
Custom Display Units and Labels:     pl. ohm , ohm , rms
Enable Calibrations :                         pipálva
Digital Signal Level :
                                            Mivel nekem a progi nem kalibrált automatikusan, ezért kézzel kellett a jobb és a bal csatorna értékeit belõni(nálam Right: 0.3450, Left: 3.4000 lett, de ez szinte bizonyosan más értékre adódik, de indulópontnak jól jöhet).
Fogtam egy 100ohm-os ellenállást(jobb mûszerrel megmérni pontosan!) és addig állítgattam az értékeket, amig a skálán a vonal a "100"-on nem állt. Ettõl fogva a skála 2-5%-on belül hiteles lesz. Ezt néhány ellenállással érdemes leellenõrizni (pl. 5ohm, 10ohm, 22ohm, 47ohm.) Ha ez jó, akkor lehet mérni.

Kalibráció Stabilitása:
                                            A progi differenciát mér a két csatorna között, ezért ha nem állítjuk el a mérõ áramkör potijait, akkor a kalibráció nem állítódik el attól, hogy a mérõ jel szintje megváltozik. Azért érdemes mindig ugyanakkora jellel mérni, mert az alacsony jelszint több zavart visz be a mérésbe. Ha 10 ohm-al lezárva beállítjuk a 2 sárga jelet(progi bal alsó sarkában futáskor az idikátoron), akkor a mérés pontos lesz. Nem kell félni attól, hogy a PC hangerõ pultján valamit eltekerünk, akkor legközelebb újból kalibrálni kell.

Végül egy mérési görbe (A plafon tégla TL hangsugárzóm impedancia menete)


 Jó mérést!
watt
watt@gportal.hu