Перейти к содержанию
    

Преобразование сигнала пьезодатчика

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.

Ух ты, круто!

Обязательно попробую в ближайшее время!

А обрезать отрицательную поуволну входного сигнала? Он же симметричен относительно ноля?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Поиск в интернете дал мне вот такую схему

...

В целом, она меня устраивает, но, может вы подскажете что-то дельное?

ИМХО, гуглить усилитель заряда:

Усилитель заряда используется, как правило, с емкостными или пьезоэлектрическими датчиками сигналов, что отображено на схеме. Действие схемы усилителя заряда основано на применении так называемого эффекта Миллера. Если в схеме усилителя используется параллельная отрицательная обратная связь и в цепи связи стоит конденсатор С, то входное сопротивление приобретает емкостный характер – появляется входная емкость в 1+Ko раз больше величины емкости конденсатора С: Свх=(1+Ko)C. Ko - коэффициент усиления усилителя по напряжению. Эта емкость может быть очень велика. Так при коэффициенте усиления операционного усилителя Ко=10000 и емкости С=100 пФ, получаем Свх=1мкФ. В то же время емкость датчика сигналов Со может быть равна 100 пФ, а емкость соединительного экранированного кабеля Ск пусть даже 1000 пФ. При действии механической силы на пьезоэлектрический датчик на нем высвобождается заряд q, пропорциональный этой силе. Этот заряд заряжает параллельно соединенные конденсаторы Со, Ск и Свх. В результате выходное напряжение усилителя оказывается практически не зависящим от емкости датчика и емкости соединительного кабеля и определяется только зарядом и емкостью в цепи отрицательной обратной связи усилителя.

U2=q/C

Потому этот усилитель и называется «усилителем заряда». /ГП ПЕТИН/

 

Например, CN0350, или Петин (Рисунок 5.6, стр. 43), или electronix, и тп.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

МногоТомный труд..

Только вот "соглосование" корежит.

Специально для вас на языке Шекспира: Charge amplifier. :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
Специально для вас на языке Шекспира:

Да хоть бы и на китайском :)

Вероятно, студенты набивали профессору данный текст и лит. корректору он тоже не попался. Много неточностей, единицы измерений "гуляют", рисунки некоторые попутаны..

А так-то, Петин Генри Петрович - фигура известная, да и покоится он уже с миром.

 

Обязательно попробую в ближайшее время!

Только имейте в виду, что эта схема корежит спектр, т.к. обрезает нижнюю полуволну.

Если требуется сохранение формы импульсов - это уже другая схема.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это пьезодатчик. Соответственно, сопротивление очень большое. Частота 1200 - 2000 Гц.

А что за пьезодатчики? У меня в аналогичном проекте пьезодатчики ЗП-5 (да и дюжину других перепробовал..) дают не более 5 В, правда колебаний больше- от полусотни до сотни. Но выходное сопротивление их вряд ли очень большое- выходное напряжение падает вдвое только на 10 кОм по сравнению с 1 МОм осциллографа.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да хоть бы и на китайском :)

Вероятно, студенты набивали профессору данный текст и лит. корректору он тоже не попался. Много неточностей, единицы измерений "гуляют", рисунки некоторые попутаны..

А так-то, Петин Генри Петрович - фигура известная, да и покоится он уже с миром.

 

 

Только имейте в виду, что эта схема корежит спектр, т.к. обрезает нижнюю полуволну.

Если требуется сохранение формы импульсов - это уже другая схема.

 

Это как раз и нужно! Сейчас займусь, соберу на макетке, по результатам представлю отчет!

 

А что за пьезодатчики? У меня в аналогичном проекте пьезодатчики ЗП-5 (да и дюжину других перепробовал..) дают не более 5 В, правда колебаний больше- от полусотни до сотни. Но выходное сопротивление их вряд ли очень большое- выходное напряжение падает вдвое только на 10 кОм по сравнению с 1 МОм осциллографа.

 

Вот, только что осциллограмму записал. Но немного не в тех условиях, какие будут в барабанах. Это я просто по датчику ударил.

Это обычные китайские пьезодатчики по 100 рублей за кучку.

Но такие, как ни странно, стоят и в дорогих брендах тоже))

pic_37_1.jpg

Изменено пользователем Иван Плетнев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Это вряд ли получится, поскольку скорость АЦП в моём МК 1MSPS, а каналов 16. 60 с небольшим кГц максимум. Но тесты показывают, что даже на 44 кГц очень неплохо работает.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
Это вряд ли получится, поскольку скорость АЦП в моём МК 1MSPS, а каналов 16. 60 с небольшим кГц максимум. Но тесты показывают, что даже на 44 кГц очень неплохо работает.

Ну я с запасом сказал.

 

Легкий удар по керамике ЦТС-19, D=50 мм

Не выше 1.5 V.

http://savepic.ru/12697110.png

 

Легкий удар по тонкой пьезокерамике, D = 25 мм.

Не выше 12 V.

http://savepic.ru/12681769.png

 

P.S.

Вторичные максимумы - следствие механического дребезга при ударе, трудно уложиться в одно касание :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот, только что осциллограмму записал. Но немного не в тех условиях, какие будут в барабанах. Это я просто по датчику ударил.

Это обычные китайские пьезодатчики по 100 рублей за кучку.

Но такие, как ни странно, стоят и в дорогих брендах тоже))

У меня по 20 рублей , на Митино брал, при совке еще делали. Разных брал штук по 10 от ЗП-4 до ЗП-2х

post-64861-1485116919_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Добрый вечер всем!

 

Протестировал схему, предложенную уважаемым TSerg, ниже представлю картинку. Вместо эмиттерного повторителя на транзисторе, включил LM358 по схеме повторителя. Т.е. отрицательный вход соединил с выходом. В итоге выходной сигнал режется на уровне 2В. На картинке 2 канал (голубой) - сигнал на входе ОУ, ограниченный по амплитуде напряжением питания, 1 канал (желтый) - сигнал на выходе ОУ. Что сделал не так? :)

pic_38_4.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ОУ не тот. Возьмите rail-to-rail ОУ (LM358 отнимает примерно 1.5в от верхнего питания)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ОУ не тот. Возьмите rail-to-rail ОУ (LM358 отнимает примерно 1.5в от верхнего питания)

 

Хорошо, попробую rail-to-rail, спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хорошо, попробую rail-to-rail, спасибо!

Все-таки с пьезодатчиком надо использовать усилитель заряда. Подбираете емкость в цепи обратной связи так , чтобы сигнал при самом сильном ударе не превышал напряжение питания ОУ и всЁ.

 

Другие схемы приведут к неожиданным проблемам. Кстати у Вас пьезодатчик , когда Вы по нему ударяете свободен или приклеен?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...