[Grey cat 0]

Пытаюсь пьезодатчиком уловить момент удара.

При ударе, возникает нарастающая синусоида, где-то 25-30кГц. Но нарастает амплитуда довольно плавно.

Соответственно, при уловлении её компаратором возникает нестабильная ошибка в зависимости от силы удара. Компаратор пропускает иногда первую волну недостаточной амплитуды.

Усиливать дальше и/или уменьшать порог уже некуда, шумы мешают.

 

Думаю: :crying:

 

Вопрос:

В момент удара (и начала генерации ЭДС) пьезокристалл меняет ли как свои электрические параметры?

Внутреннее сопротивление может резко снижается...или ещё что...шумовые параметры?

Просветите кто в курсе.

Как четко поймать момент начала?

[kovigor 5]

Как четко поймать момент ?

Обязательно пьезодатчик ? Просто пружинка в трубочке не подойдет ? Или вам не только момент (факт) удара определять нужно ?

А если вам нужен именно пьезодатчик, то можно, например, посмотреть схемы ультразвуковых локаторов или дальномеров ...

[Grey cat 0]

Обязательно пьезодатчик ? Просто пружинка в трубочке не подойдет ? Или вам не только момент (факт) удара определять нужно ?

Нужен момент времени.

Пружинки - это всё очччень медленно.

[air77 0]

Что такое "Как четко поймать момент начала?" Максимальная задержка какая? Пьезоэлемент генерирует колебания в соответствии со своей собственной частотой. Выше частота, меньше задержка

[Grey cat 0]

Что такое "Как четко поймать момент начала?" Максимальная задержка какая? Пьезоэлемент генерирует колебания в соответствии со своей собственной частотой. Выше частота, меньше задержка

После сжимания кристалла он начинает генерить эдс...

В соответствии с его собственной частотой на выводах начинааааает формироваться и расти синусоида...

Хочу поймать самый момент начала сжатия (ну пусть +- пару микросекунд).

 

Возможно не ловить сгенерированую напругу, а сам кристалл как-то "обследовать" внешним напряжением или шумом или...думаю в общем. От его синусоиды (очень разной по амплитуде) хочется как-то уйти в принципе.

[Snaky 0]

После сжимания кристалла он начинает генерить эдс... В соответствии с его собственной частотой на выводах начинааааает формироваться и расти синусоида... Хочу поймать самый момент начала сжатия (ну пусть +- пару микросекунд).

 

Если сможете поймать момент удара минус пару микросекунд - срочно за Нобелевкой :>

 

От его синусоиды (очень разной по амплитуде) хочется как-то уйти в принципе.

А почему так? Вот тут все нормально и с синусоидой получается вроде как. Ну и пусть амплитуда разная, главное ведь сам факт уловить. Быстрый компаратор должен помочь.

 

Может у вас усилитель медленный или емкость какая паразитная фронт затягивает?

[Myron 0]

Если сможете поймать момент удара минус пару микросекунд - срочно за Нобелевкой :>

Молодой человек, читайте, хотя бы, учебники. В эелектронике "здравый смысл" не работает. В промышленной аппаратуре "отрицательное время" (задолго до события) легко ловиться таким образом. Сигнал оцифровывается и каждый его отсчет поступает в циклический буфер последовательно и сдвигает содержимое его на одно слово (отсчет АЦП). В данном случае, задав нужное разрешение по времени определяют частоту отсчетов АЦП. Далее, задав величину "отрицательного времени" определяют глубину буфера. После события (удара например) считывают буфер, в котором хранятся отсчеты в том числе и до события. Сигналом для считывания буфера служит выход компаратора. Я делаю такую аппаратуру, по меньшей мере, лет 20 (и я далеко не первый). Понятно, что для дома или игрушек такое решение не приемлемо. Вот тут надо придумать что-то для Нобелевки.

[Grey cat 0]

Может у вас усилитель медленный или емкость какая паразитная фронт затягивает?

Затягивает. Неизбежно.

У меня картинка начинается вот как раз наоборот к приведеной.

В промышленной аппаратуре "отрицательное время" (задолго до события) легко ловиться таким образом.

 

Понятно, что для дома или игрушек такое решение не приемлемо.

Такой вариант тоже рассматривался конечно, но был признан несоответствующим задаче...пока не соответствующим.

[rudy_b 1]

Нужен момент времени.

Пружинки - это всё очччень медленно.

А причем тут пружинка? Если вы подвесили груз на пружинке и берете, скажем, расстояние от груза до плоскости, то при ударе по плоскости вы получите сигнал мгновенно, как только плоскость сдвинется. При этом груз не успеет сместится, а колебаться он начнет уже потом.

 

При этом задержка определится временем смещением плоскости на минимальное расстояние, которое вы сможете уверенно регистрировать. А чтобы ее уменьшить нужно брать не смещение, а его производную (скорость) или, еще лучше, вторую производную (ускорение). Ну и массу плоскости лучше иметь минимальную.

 

А если используете пъезодатчик, то у него действительно большое время раскачки. Чтобы его уменьшить используют демпфирование, но, на самом деле, это бесполезно - демпфирование снижает амплитуду сигнала и в результате выигрыша (при заданной чувствительности) нет. Поэтому главное - повысить чувствительность, это приведет к пропорциональному снижению задержки. Ну и работать по первой или второй производной.

 

Но скорость звука никто не отменял, задержка все равно будет. Поэтому, если вам нужно прописать удар с самого начала, используется стандартный метод, подобный тому, о котором сказал Myron - АЦП все время пишет в кольцевой буфер (размер - больше максимальной требуемой длины записи) и останавливается, через заданное время после регистрации удара (меньшее времени записи всего буфера). При этом гарантируется пропись, которая начнется на заданное время раньше удара.

[Plain 165]

Решение на поверхности — просто взять датчик другого типа — оптический, тензо, и т.п.

[Grey cat 0]

А причем тут пружинка? Если вы подвесили груз на пружинке и берете, скажем, расстояние от груза до плоскости, то при ударе по плоскости вы получите сигнал мгновенно, как только плоскость сдвинется. При этом груз не успеет сместится, а колебаться он начнет уже потом.

У меня датчик и так прижат к плоскости (как бы грузом). Но при ударе по плоскости, сначала сминается плоскость, потом формируется волна, идущая до датчика, потом появляются и накладываются ещё и отраженные сигналы...в общем, это НЕ мгновенно происходит и фронт у датчика уже сильно любой может быть. Надо поймать его начало.

А чтобы ее уменьшить нужно брать не смещение, а его производную (скорость) или, еще лучше, вторую производную (ускорение). Ну и массу плоскости лучше иметь минимальную.

О производной думал уже, производная - это дифференциатор, а это сразу импульсные помехи...Даже звон ЛЦ лампочек начинает "собирать".

Поэтому главное - повысить чувствительность, это приведет к пропорциональному снижению задержки. Ну и работать по первой или второй производной.

Или рассмотреть другой принцип...если он есть.

Но скорость звука никто не отменял, задержка все равно будет. Поэтому, если вам нужно прописать удар с самого начала, используется стандартный метод, подобный тому, о котором сказал Myron

Для этого есть другой метод, там все Ок, мне же просто надо штоб датчик срабатывал четко по приходу волны.

[DS 0]

Для этого есть другой метод, там все Ок, мне же просто надо штоб датчик срабатывал четко по приходу волны.

 

Волны куда, в смысле в какую часть датчика ? Датчик имеет конечные размеры, а скорость звука ограничена.

[Snaky 0]

Молодой человек, читайте, хотя бы, учебники. В эелектронике "здравый смысл" не работает. В промышленной аппаратуре "отрицательное время" (задолго до события) легко ловиться таким образом. Сигнал оцифровывается и каждый его отсчет поступает в циклический буфер последовательно и сдвигает содержимое его на одно слово (отсчет АЦП).

 

Это вы затем в цифровые системы перешли чтобы прописные истины рассказывать? Ни о каком АЦП, оцифровке и соответствующих задержках на N тактов речи не было - человек ловит самое начало колебаний в реальном времени с помощью аналоговых элементов.

 

PS учебники не только читал, но и писал. за "молодого человека" спасибо ;>

[Гость @Ark]

У меня датчик и так прижат к плоскости (как бы грузом). Но при ударе по плоскости, сначала сминается плоскость, потом формируется волна, идущая до датчика, потом появляются и накладываются ещё и отраженные сигналы...в общем, это НЕ мгновенно происходит и фронт у датчика уже сильно любой может быть. Надо поймать его начало.

По-моему, нужно сначала с механической частью задачи разобраться...

Похоже, сама задачка из автомобильной тематики. Пьезодатчики приклеены с обратной стороны капота, крыльев, др. поверхностей... При аварии, в зависимости от того, какой датчик сработал, нужно активизировать ту или иную подушку безопасности - переднюю, боковую и т.д... Даже если не угадал - это очень близкая задачка. И задержка здесь также важна.

Проблема в том, что точка или область удара (первоначально может быть очень небольшая) и точка крепления датчика, в общем случае, могут не совпадать. Сминаемая плоскость демпфирует (гасит) часть энергии, поэтому в самом начале процесса вы можете иметь очень небольшие ускорения в точке датчика. Пока ускорение не "дорастет" до ударных значений, боюсь вы не сможете достоверно определить, что это было - настоящий удар или легкий толчек, вибрация...

 

Изменено 13 октября, 2012 пользователем @Ark

[Myron 0]

Это вы затем в цифровые системы перешли чтобы прописные истины рассказывать? Ни о каком АЦП, оцифровке и соответствующих задержках на N тактов речи не было -

Перешел к прописным истинам, т.к. это относится к "отрицательному времени" и нобелевке в Вашем замечании. О соответствующих задержках на N тактов речи в моем сообщении не было. Кольцевой буфер (в моем сообщении) и задержка на N тактов (в Вашем) - это две большие разницы (а это из Одессы).

человек ловит самое начало колебаний в реальном времени с помощью аналоговых элементов.

В реальном, так в реальном. Посмотрите, классическая и простая структура Вам известная: сенсор подключен к буферу, за ним сигнал разветвляется на компаратор (для запуска АЦП) и ФНЧ (для последующей оцифровки). Компаратор и ФНЧ имеют разные задержки. Итого, в результате имеем "отрицательное время" для обрабатывемого сигнала, т.к. запуск обработки произойдет раньше, чем поступит сигнал (это расжеванное объяснение для тех, кто не в теме). Например у меня были такие результаты (продиктованные реальными аппаратутурными требованиями к получению сигнала с пьезо-сенсора): ФНЧ - Баттерворт 4-го порядка с частотой среза 5кГц, задержка ~105мкс, компаратор на НЧ ОП АМП ~ 36 мкс. Итого, в результате имеем "отрицательное время" для наблюдаемого сигнала.

за "молодого человека" спасибо ;>

Всегда пожалуйста.