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c3a5a6f6ff
问题: V4.27 频率对齐后 L 仍有系统性 ~1.5 倍偏差(实际/打印 1.46~1.64)
根因: 公式用名义档位电容 66nF, 但 5 组 LCR 实测反推振荡回路等效
C_eff=41.3~45.5nF (均值 42.97) — 频率真实+LCR真实下偏差收敛到 C 一参
改动: coil_l_uH 改用 COIL_CAL_C_NF 43 (宏可标定); COIL_DEF_C_NF 保留名义口径
验证: 43nF 回代 5 组残差 ±6% 内 (64k→144vs136 +5.7%, 113k→46vs48 -3.9% ...)
标定指引: LCR 测 L → C=2.533e7/(f²×L) 多颗平均改宏
文档: devlog V2.26 / spec V2.7 / design doc v0.5
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# 线圈电感量估算与不合理范围告警 — 设计讨论稿
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> **状态：已实现（V4.26/V4.27，2026-09-03）** — 本文为设计讨论与实现归档；落地代码见 TaskLoop.c coil_monitor()（vd1_task 无车主路径调用）与 poll_yellow_led() 模式 5。
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> 固件版本基线：V4.27（cmcng.h）；涉及产品：DLD154V4B（DLD154V4）。
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**修订记录：**
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| 版本 | 日期 | 说明 |
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| v0.1 | 2026-09-02 | 初稿（合理范围按 50~300 µH，三区制） |
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| v0.2 | 2026-09-03 | 合理范围改 **50 ~ 1000 µH（规格书口径，两档任意一档合法即不告警）**，三区窗口重算 |
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| v0.3 | 2026-09-03 | **用户 4 点拍板收口（取代 v0.2 三区/灰带）**：默认低频档频率窗 **20~120 kHz** 出界即告警；黄灯**一长一短**；优先级 1 断开快闪 > 4 故障补偿常亮 > 5 电感一长一短 > 3 N短亮 > 2 灭；故障补偿 ENV_RESYNC_WAIT **60s→10s**。已实现于 V4.26（672f143 后） |
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| v0.4 | 2026-09-03 | **测频 4 倍偏差修正（V4.27）**：calc_freq_khz 60000→240000（TMR3 实际 120MHz 计数 + 通道捕获 DIV_2）。本文 §3 中"Xn=3681→f=16.3kHz→L≈1.4mH 超限案例"为**测频 bug 假象**——修正后实为 f≈65.2kHz、L≈90µH 的正常线圈；该"红区案例"作废，需按真实频率重新采集现场数据 |
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| v0.5 | 2026-09-03 | **L 估算标定（V4.28）**：五组 LCR 实测反推振荡回路等效谐振电容 C_eff=41.3~45.5nF（均值 43），与名义 66nF 明显不符 → 固件改标定值 COIL_CAL_C_NF=43（L_uH=2.533e7/(f²×C_eff)）；COIL_DEF_C_NF 保留为名义口径。残差 ±6% 内，待多线圈/标定电感进一步收口 |
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## 1. 背景
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DLD154V4 线圈振荡电路：固定电容 **33 nF** + 拨码开关可并联另一 **33 nF**（C = 33 nF 或 66 nF 两级频率）。
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拨码**不引到 MCU IO**，固件无法感知当前档位。
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需求（用户最终口径）：
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1. 由实测振荡频率推算线圈电感量 L（粗略值即可）
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2. 对不合理电感量范围的线圈告警（**v0.3 拍板，取代 §4 三区制**）：按默认低频档计算，频率合理范围
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**20 ~ 120 kHz，不在合理范围内一律判定电感量不合理 → 告警**（不做档位判定、不做灰带提示）
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3. 预留 C_eff 校准公式/系数，测试时微调
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4. 持续监视
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## 2. 物理模型与测量精度
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LC 谐振：**f = 1 / (2π·√(L·C))**，反推 **L = 1 / (4π²·f²·C)**
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- f 固件现成：`calc_freq_khz()`（Xn@60MHz 捕获，f_kHz = 60000 / Xn），Xn≈3681 时测量精度 ~0.03%，足够
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- 误差预算：C 容差 ±5% → L 误差 ~10%；线圈分布电容 C0（几十 pF vs 33000 pF）≈0.3% 可忽略；
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谐振拓扑非理想偏移 → 待标定收口
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- **档位歧义（核心）**：C = 33/66 nF → 同一线圈频率差 √2=1.414 倍，反推 L 差 **2 倍**；
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拨码不可读 → 单次测频无法唯一判定档位 → 判定采用三区制（§4）
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## 3. 频率 ↔ 电感对照表
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| L(µH) | C=33nF f(kHz) | C=66nF f(kHz) | 备注 |
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| 20 | 195.9 | 138.5 | 超出下限（<50）→ 红区（>123.9 必超） |
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| **50**| **123.9** | **87.6** | 规格下界 |
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| 100 | 87.6 | 62.0 | 推荐带 |
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| 200 | 62.0 | 43.8 | 推荐带 |
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| 300 | 50.6 | 35.8 | 推荐带上沿 |
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| 500 | 39.2 | 27.7 | 可工作（33nF 档落绿/66nF 档落绿边界） |
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| 800 | 31.0 | 21.9 | 66nF 档落灰带（33nF 档对应 L=2000µH 超，无法判档） |
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| **1000**| **27.7** | **19.6** | 规格上界 |
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| 1440* | 23.1 | 16.3 | 超出上限（<19.6 必超） |
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\* 现场实测 Xn=3681 → f=16.3kHz → L≈1445µH(66nF)/2889µH(33nF)，无论哪档都 >1000µH →
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该线圈应被"L 偏大"红区告警拦下（V4.24/V4.25 抓波形期间发现的现象）
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**换算公式（默认档粗估）**：L_µH = 2.533e7 / (f_kHz² × C_nF)；33nF 档结果 = 66nF 档结果 × 2
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**C_eff 校准预留**：L_µH = (2.533e9 / (f_kHz² × C_nF)) × COIL_CAL_COEF_Q10 / 1024，
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标定线圈（100µH / 300µH 精密电感）实测 f 后调单一系数收口。
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## 4. 判定窗口 — 三区制（v0.2：合理范围 50 ~ 1000 µH，两档任意合法）
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两档频率带：
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- C=33nF 合法带：**27.7 ~ 123.9 kHz**（L∈[50,1000]µH）
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- C=66nF 合法带：**19.6 ~ 87.6 kHz**
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"两档任意 L∈[50,1000]µH 合法" → 只要**存在一个档位**使 L 合法即不告警（并集思路）；
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但档位不可读，单档合法区无法确认 → 保留三区制：
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| 区 | 频率 (kHz) | 语义 | 动作 |
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|----|-----------|------|------|
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| 🟢 确认正常 | 27.7 ~ 87.6（两档频带交集） | 拨任意一档，L 都在 [50,1000] µH | 绿灯 |
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| 🟡 歧义带 | 19.6~27.7 或 87.6~123.9（单档合法区） | 某一档合法/另一档超，无档位信息无法确认 | 不上故障灯，仅 EVT/状态字段提示 |
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| 🔴 确认超范围 | < 19.6 或 > 123.9（并集外） | 两档下 L 必超（<19.6 → L>1000µH；>123.9 → L<50µH） | 黄灯慢闪告警 |
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- 🔴 区无歧义：<19.6 必然是 66nF 档 + L>1000µH；>123.9 必然是 33nF 档 + L<50µH
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- 🟡 区（放宽后收窄）：如 800µH 拨 66nF → f=21.9kHz 落灰带（33nF 档对应 2000µH 超）；
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常见推荐组合 100~500µH 两档均落绿区（见 §3 表）——灰带上灯会误伤这类现场，建议静默到诊断层
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- 与 v0.1（50~300µH）对比：红下界 35.8 → **19.6**（300~1000µH 的规格内线圈不再误报），
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绿窗 50.6~87.6 → **27.7~87.6**
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### 建议宏（TaskLoop.h，待标定）
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```c
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#define COIL_F_LOW_LIMIT 196 // f < 19.6kHz → L 必 >1000µH → L偏大 (0.1kHz 单位)
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#define COIL_F_HIGH_LIMIT 1239 // f > 123.9kHz → L 必 <50µH → L偏小 (0.1kHz 单位)
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#define COIL_F_GREEN_LOW 277 // 绿窗下界 27.7kHz (两档交集)
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#define COIL_F_GREEN_HIGH 876 // 绿窗上界 87.6kHz (两档交集)
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#define COIL_DEF_C_NF 66 // 默认档电容 nF (拨码不可读, 粗估 L 用; 33nF 档 ×2)
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#define COIL_CAL_COEF_Q10 1024 // C_eff 校准系数 Q10 (=1.000), 标定后微调
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```
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## 5. 判定状态机（持续监视 + 防抖）
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```
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条件: !g_disconnect_active && g_loop_stable && !loop1_VD_FLAG (空闲/稳定, 车来不判)
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f = calc_freq_khz(loop1_Origin, loop1_LPCNT) (空场滤波后频率)
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f < COIL_F_LOW_LIMIT → 故障 1 = L 偏大
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f > COIL_F_HIGH_LIMIT → 故障 2 = L 偏小
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COIL_F_GREEN_LOW..HIGH → 正常
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其余 (歧义带) → 状态位提示 (不上灯)
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防抖: 越界持续 100tick(1s) 置位; 恢复持续 100tick 清除
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监视点: vd1_task 无车段末尾 (Origin 更新后)
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```
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## 6. 黄灯模式 5（方案草案）
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| 模式 | 状态 | 指示 |
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| 1 | 断开/无线圈 | 快闪 200ms |
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| 5（新增） | 线圈电感异常（L 偏大/偏小） | 慢闪 500ms/500ms（1Hz） |
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| 4 | 环境预判/学习中 | 常亮 |
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| 3 | 断开史 N 短闪 | — |
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| 2 | 正常 | 灭 |
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优先级：断开(1) > 电感异常(5) > 环境(4) > N短闪(3) > 灭
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自检段（STBL=0）不判，防上电抖动。红绿指示不受影响。
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## 7. 诊断输出（草案）
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```
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EVT|coil_fault f:16.3kHz L~1445uH(C66/×2C33) too_large // 进入告警 (红区)
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EVT|coil_gray f:21.9kHz // 歧义带提示 (可选, 不上灯)
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EVT|coil_ok f:62.1kHz L~100uH // 恢复
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```
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## 8. 单测计划
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`tests/test_coil_range.c`：窗口边界换算（表驱动 50/1000 边界）/ 红区告警与恢复防抖 /
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车压不误判（VD=1 不判）/ 两档歧义粗估（L66 与 ×2）/ 灰带不上灯仅状态位。
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## 9. 待确认项（未定）
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1. 黄灯模式 5 慢闪 1Hz 节奏是否采纳（或"常亮+1 短灭"）
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2. 默认档 `COIL_DEF_C_NF`：66nF（出厂并联 ON）？现场是否有普遍拨 33nF 的情况
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3. 灰带（歧义带）处理：推荐不上灯仅诊断日志（EVT|coil_gray），若产品要求提示再议
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4. 红/绿阈值（196/1239/277/876，0.1kHz 单位）需标定线圈实测后微调
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