Перейти к содержанию
    

Преобразование сигнала пьезодатчика

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

analog8_v06.gif

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.

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg

Цифровой потенциометр. Приведение к диапазону - на резисторах.

Для кого-то и 1 кОм - высокое и 10 МОм - низкое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Изменено пользователем Иван Плетнев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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

pic_20_16.jpg

Надежность в описанном Вами случае низкая, действительно.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

s_l1600.jpg

 

 

Изменено пользователем Иван Плетнев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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!

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Справедливо, коллега, не могу не согласиться. Осталось лишь ТС воплотить все это в реальной конструкции.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg
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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость TSerg

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.

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...