реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Преобразование сигнала пьезодатчика
Иван Плетнев
сообщение Jan 21 2017, 13:47
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 29
Регистрация: 12-04-14
Пользователь №: 81 340



Уважаемые гуру электроники, здравствуйте!
Не пинайте сильно, к сожалению, в аналоговой электронике полный профан.
Требуется приведение затухающего синусоидального сигнала максимальной амплитудой 80V, к положительному сигналу максимальной амплитудой 3,3V. Схема должна обладать высоким входным и низким выходным сопротивлением. И иметь возможность регулировки входной амплитуды с микроконтроллера.
Поиск в интернете дал мне вот такую схему

Я ее протестировал, она работает, правда, чтобы получить 3,3V max амплитуды, ее приходится питать от 5V, вероятно, из-за падения на диоде.
В целом, она меня устраивает, но, может вы подскажете что-то дельное?

И какое решение подскажете для регулировки уровня входного сигнала с микроконтроллера? SPI, I2C и т.п.


Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 15:25
Сообщение #2





Guests






Цифровой потенциометр. Приведение к диапазону - на резисторах.
Для кого-то и 1 кОм - высокое и 10 МОм - низкое.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Иван Плетнев
сообщение Jan 21 2017, 16:17
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 29
Регистрация: 12-04-14
Пользователь №: 81 340



Цитата(TSerg @ Jan 21 2017, 22:25) *
Цифровой потенциометр. Приведение к диапазону - на резисторах.
Для кого-то и 1 кОм - высокое и 10 МОм - низкое.


Вы имеете ввиду цифровой потенциометр после входного делителя на подстроечном резисторе?
Операционник, как мне кажется, нужен по причине подключения этой схемы к АЦП. Во-первых, чтобы ограничить максимальную амплитуду на входе АЦП, а во-вторых, чтобы зарядка входного конденсатора АЦП происходила быстрее.

Сообщение отредактировал Иван Плетнев - Jan 21 2017, 16:23
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NeonS
сообщение Jan 21 2017, 16:20
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 135
Регистрация: 15-09-08
Из: Израиль
Пользователь №: 40 198



Совершенно непонятно о каком источнике (с каким внутренним сопротивлением, о какой частоте сигнала) идет речь? Каковы условия чувствительности, динамического диапазона? Сплошные загадки... Приведенная схема пиковых детекторов, честно говоря, не обладает запасом надежности - например, если подать все 80Вольт на вход при верхнем положении регуляторов?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Иван Плетнев
сообщение Jan 21 2017, 16:29
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 29
Регистрация: 12-04-14
Пользователь №: 81 340



Цитата(NeonS @ Jan 21 2017, 23:20) *
Совершенно непонятно о каком источнике (с каким внутренним сопротивлением, о какой частоте сигнала) идет речь? Каковы условия чувствительности, динамического диапазона? Сплошные загадки... Приведенная схема пиковых детекторов, честно говоря, не обладает запасом надежности - например, если подать все 80Вольт на вход при верхнем положении регуляторов?


Это пьезодатчик. Соответственно, сопротивление очень большое. Частота 1200 - 2000 Гц. На выходе этой схемы получается вот такая картинка, только это тест с большим, чем 5V напряжением питания

Надежность в описанном Вами случае низкая, действительно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 17:22
Сообщение #6





Guests






Цитата(Иван Плетнев @ Jan 21 2017, 19:29) *
Это пьезодатчик.

Вы начните по посту #4 отвечать, дабы здесь не занимались гаданием ибо не охота.
Ну, а еще - предварительная аналоговая обработка в значительной степени зависит от задач последующей цифровой.
И где на картинке 80 V? Там видны только 10 V.
С частотой сигнала 2.5 кГц (что на картинке) вполне могут работать АЦП многих MCU в целях надлежащей ЦОС.

Вот ваша картинка, оцифрованная. Заводите значения через АЦП в MCU и делайте какую-угодно ЦОС (масштаб - условный, линейный).
http://savepic.ru/12710556.png
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Иван Плетнев
сообщение Jan 21 2017, 17:37
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 29
Регистрация: 12-04-14
Пользователь №: 81 340



Цитата(TSerg @ Jan 22 2017, 00:22) *
Вы начните по посту #4 отвечать, дабы здесь не занимались гаданием ибо не охота.
Ну, а еще - предварительная аналоговая обработка в значительной степени зависит от задач последующей цифровой.
И где на картинке 80 V? Там видны только 10 V.
С частотой сигнала 2.5 кГц (что на картинке) вполне могут работать АЦП многих MCU в целях надлежащей ЦОС.

Вот ваша картинка, оцифрованная. Заводите значения через АЦП в MCU и делайте какую-угодно ЦОС.
http://savepic.ru/12710556.png


На картинке - выход вышеприведенной схемы при напряжении питания 12V. Тест. Нужно оцифровывать 16 каналов с целью нахождения максимума сигнала. Эта задача уже решена. А цифровая регулировка по входу нужна для интерактивной настройки системы, дабы не допускать перегруза.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 17:40
Сообщение #8





Guests






Цитата(Иван Плетнев @ Jan 21 2017, 20:37) *
цифровая регулировка по входу нужна для интерактивной настройки системы, дабы не допускать перегруза.

Т.е. ручками? Не автоматом?
Еще раз, поясняю - предварительная аналоговая обработка бессмысленна без понимания последующей цифровой.
Про цифровые потенциометры - тут.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Иван Плетнев
сообщение Jan 21 2017, 18:01
Сообщение #9


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 29
Регистрация: 12-04-14
Пользователь №: 81 340



Цитата(TSerg @ Jan 22 2017, 00:40) *
Т.е. ручками? Не автоматом?
Еще раз, поясняю - предварительная аналоговая обработка бессмысленна без понимания последующей цифровой.


Этот проект - электронные барабаны. USB MIDI модуль. на 16 каналов. В каждом триггере (пэде) (барабане) - пьезодатчик.
Источнику звука (синтезатору, семплеру) передается MIDI сообщение, где среди прочего, есть сила удара по пэду.
ЦОС нужна для того, чтобы в функции настройки пэда, можно было несколько раз ударить по нему с максимальной силой, чтобы авотматически откалибровать вход под текущий пэд или тарелку и т.п. и обеспечить максимальный динамический диапазон.





Сообщение отредактировал Иван Плетнев - Jan 21 2017, 18:02
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 18:25
Сообщение #10





Guests






Т.е. первый пик сигнала уже несет информацию - тогда как говорил, R-R делитель + цифровой потенциометр (ЦП) + непосредственная обработка на MCU.
Полоса у ЦП до нескольких MHz, ограничений по частоте не будет.
Четверть периода 400 мкс/2.5 кГц - это 100 мкс. Частота семплирования, на мой взгляд, вполне достаточна 10 мкс == 100 кГц., т.е. 10 отсчетов до максимума.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NeonS
сообщение Jan 21 2017, 18:45
Сообщение #11


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 135
Регистрация: 15-09-08
Из: Израиль
Пользователь №: 40 198



Поскольку пьезодатчик - это источник тока, некий конденсатор, Вам проще всего будет нагрузить его на сопротивление, которое и определит сам динамический диапазон. Придется подбирать сопротивление экспериментально так, чтобы влезть в окно АЦП, ориентируясь на чувствительность к минимальному удару. Городить пиковый детектор нет необходимости. Нужно лишь установить перед каждым входом АЦП развязывающий буфер-повторитель на ОУ с защитой по входу в виде последовательного резистора и двух диодов: на землю и на питание АЦП.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 18:49
Сообщение #12





Guests






Цитата(NeonS @ Jan 21 2017, 21:45) *
Поскольку пьезодатчик - это источник тока, некий конденсатор, Вам проще всего будет нагрузить его на сопротивление, которое и определит сам динамический диапазон. Придется подбирать сопротивление экспериментально

Ну да, сменили барабан и опять менять-крутить резистор. Не, это не наш подход - даешь автоматизацию!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NeonS
сообщение Jan 21 2017, 18:53
Сообщение #13


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 135
Регистрация: 15-09-08
Из: Израиль
Пользователь №: 40 198



Справедливо, коллега, не могу не согласиться. Осталось лишь ТС воплотить все это в реальной конструкции.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 19:02
Сообщение #14





Guests






Цитата(NeonS @ Jan 21 2017, 21:53) *
Справедливо, коллега, не могу не согласиться. Осталось лишь ТС воплотить все это в реальной конструкции.

Идея у ТС - интересная. Почему бы нам и не помочь? Тем более с ЦОС у них проблем нет, как я понял.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jan 21 2017, 20:11
Сообщение #15





Guests






Собственно и предложение, примитивное:
Схема:
http://savepic.ru/12706468.png
Переходной процесс в линейном режиме + помехи:
http://savepic.ru/12668579.png
Переходной процесс с ограничением + помехи:
http://savepic.ru/12694178.png

X1 - ЦП на номинал 100к.
Вместо примитивного ЭП на Q1, можно ставить любой буфер в интегральном исполнении.
R2 подбирается один раз для всех каналов, исходя из реальных максимальных амплитуд.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 06:52
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01513 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016