Witam!
Faktycznie, wykres Smith-a bezwzględnie obnaża wszystkie wady użytej metody pomiarowej. I jakkolwiek atrakcyjne wydawało się użycie transformacji logarytmicznej do obliczeń to jednocześnie ta sama transformacja wydaje się być "winna" niepowodzeniu. Pomimo atrakcyjnie wyglądającemu algorytmowi "pięciu napięć" nie jest chyba możliwe uwzględnienie wszystkich zmiennych (pożądanych ale też i pasożytniczych) występujących w rzeczywistym układzie pomiarowym. Nie jest to wprawdzie "efekt motyla" ale prawdopodobnie małe różnice na wejściu układu pomiarowego skutkują dużymi zmianami przez działania silnych funkcji typu logarytm i potęgowanie. Potwierdzają to wykresy dla których przypadki "czyste" jak zwarcie, rozwarcie i dopasowanie nie są obarczone zbyt dużym błędem to już wartości pośrednie przy pomiarze czystych reaktancji dyskwalifikują metodę. A szkoda, bo szukamy wciaż sposobu na określenie znaku części urojonej mierzonej impedancji a ten wydawał się być niezawodny.
Przy okazji, jeśli jeszcze nie rozebrałeś układu, może pokażesz wykres dla typowego układu rezonansowego LC z rezonansem gdzieś w zakresie 5-20MHz?
Przy pokazanych wykresach Smith-a zabrakło mi informacji o częstotliwości pomiarowej (start, stop), w przyszłości musisz również pomyśleć o jakimś sposobie przesuwania po wykresie kursora aby móc odczytać wartości w punktach pośrednich.
Mimo wad metody, którą stosowałeś przez ostatnie miesiące, to wiedza jaką zdobyłeś na pewno wróci w jakimś kolejnym projekcie z pożytkiem dla Ciebie i innych ale trochę żal, że się tym razem nie udało :-(
Na razie więc, do określenia znaku impedancji, zostaje metoda odstrojenia częstotliwości pomiarowej i badanie kierunku zmian lub metoda z wprowadzeniem przesunięcia fazowego. Wydaje się, że metoda "5 punktowego pomiaru napięcia" za pomocą diod będzie obarczona błędami metody 3 punktowej co sam ćwiczyłem w wątku:
przystawka do Tiny DDS
A więc trzeba będzie dobierać diody, i to 5 a nie tylko 3, po drugie takie pomiary działają w miarę dobrze jeśli napięcie pomiarowe jest stałe w pełnym zakresie częstotliwości. Inaczej zaczynamy działać przy różnych częstotliwościach na różnych odcinkach charakterystyki diod i pomiary zaczynają się rozjeżdżać. Ja stosowałem różne normalizacje, które nieco łagodzą problem ale jak dobrze dopasujesz algorytm dla jednostkowego przypadku to kolejny egzemplarz miernika nie zachowuje się już tak grzecznie. Widać wpływ zmian termicznych na wyniki pomiarów i to tylko podstawowe problemy na jakie napotkasz. Oczywiście, dynamika takich pomiarów nie jest za wielka i o ile pomiary w zakresie niewielkich różnic impedancji od 50 omów są do przyjęcia to dla większych różnic wyniki stają się mało wiarygodne ze względu na pracę diod w różnych punktach charakterystyki - głównie chodzi o dolny zakres, małych prądów a to kolejny front walki o poprawność pomiarową.
Ponieważ mam ten etap za sobą (metoda pomiaru napięcia) i z ulgą przyjąłem jako istotnie lepszy system pomiarowy z użyciem sprzęgacza to ostrzegam przed spodziewanymi problemami. Może osiągniesz dobrą metodę określenia znaku ale mało dokładną metodę pomiaru wartości impedancji. Ja wolę "męczyć" się ze znakiem niż z małą dokładnością i dyspersją parametrów układu pomiarowego od egzemplarza do egzemplarza.
L.J.
