Форум: Техническая поддержка

Тема: Е-154 и пьезодатчик

Вы не вошли.

 Поиск | Регистрация | Вход 

Пётр
04.02.2011 10:47:36
#1

Гость

Е-154 и пьезодатчик

Здравствуйте! Мне нужно посчитать количество семян, которые вылетают с высевающего аппарата. Я пытался подключить пьезодатчик к АЦП Е-154 (однофазным способом и параллельно резистор 5 кОм) при ударе семени о пьезодатчик должен получаться хороший сигнал ( по крайней мере такой сигнал получается если датчик подключить к звуковой карте компьютера ). НО АЦП мне такого сигнала не выдала sad Во первых сигнальные пики очень сильно разнятся по высоте что делает невозможным вычислить их задав порог, во вторых один сигнал имеет вид затухающего колебания то есть за 1 удар я получаю несколько вершин разной силы, а в третьих первый (самый сильный пик) может идти как в плюс так и в минус.
Может кто поможет советом? Заранее всем спасибо!

04.02.2011 11:00:33
#2

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,598

Re: Е-154 и пьезодатчик

Пётр, вопрос непосредственного подключения пьезодатчика ко входу АЦП обсуждался, например, здесь:
http://www.lcard.ru/forumthreads/9037
Поиском по нашим конференциям можно найти ещё много тем по ключевому слову "пьезодатчик". Прочтите, пожалуйста, несколько подобных тем, после чего обсуждение продолжим...

05.02.2011 14:32:46
#3

Инженер-электронщик
Откуда: "Л Кард"
Здесь с 21.04.2014
Сообщений: 4,598

Re: Е-154 и пьезодатчик

Пётр. Рассмотрим теперь подробнее Вашу задачу, опираясь на предоставленные данные.
Если в ходе эксперимента посредством E-154 Вы фиксируете импульсы от удара, амплитуда которых приемлема(значительно превышает шум), то это уже, по крайней мере, говорит о том, что есть шанс обойтись без предусилителя. В противном случае, без предусилителя точно не обойтись (например, LP-03  http://www.lcard.ru/products/amplifiers/lp-03).

Рассмотрим вариант без предусилителя.
1. Импульсы затухающих колебаний, которые Вы наблюдаете, во-первых, объясняются тем, что низкочастотная часть спектра ударного импульса физически не может пройти, грубо говоря, из-за слишком быстрого разряда ёмкости С пьезодатчика (типично 1 нФ) на резистор R=5 кОм. Нижняя полоса частот пропускания бужет равна 1/(6,3*R*C) =  1/(6,3*5000*1^-9) = 31 кГц. Другими словами, ультразвуковая часть информации проходит, а звуковая отсекается. Вывод: нужно значительно увеличивать номинал резистора R. На сколько увеличивать - это вопрос экспериментально-практический. Предположу, что от 10 до 100 раз.

2. Во-вторых, уровень сигнала, идущего от пьезодатчика, пропорционален ускорению ударного процесса, а ускорению свойственно менять знак и иметь вид затухающего колебания, поскольку у пьезодатчика имеется собственная резонансная частота. Ускорение - вторая производная координаты. Чтобы перейти к координате ударного процесса нужно применить двойное интегрирование сигнала, вероятно, программным способом. В случае со звуковой картой у Вас получался результат лучше, поскольку ФНЧ внутри  сигма-дельта АЦП приблизительно эквивалентен интегратору высокого порядка (там SYNC^3 фильтры в архитектуре АЦП). Кроме того, в тракте звуковой карты могут стоять
фильтры, формирующие аудио полосу частот. И ещё. Микрофонный тракт звуковой карты может компандер содержать, оптимизирующий коэффициент передачи тракта под фактический уровень сигнала. Вывод: требуется программное двойное интегрирование.

3. Теперь по поводу порогового уровня, относительно которого импульсы программно селектировать. Долговременное интегральное значение сигнала теоретически будет стремиться к нулю, а практически, это будет соблюдаться, если в системе не было перегрузки по установленному диапазону сигнала АЦП. И практически, долговременное интегральное значение будет стремиться к уровню собственного смещения нуля  АЦП для данного R. Причём, чем больше R, тем температурный дрейф смещения нуля будет больше. Поэтому для больших R вполне может стать вопрос об измерении собственного смещения нуля перед началом измерений. Для автоматизации этого процесса можно использовать второй канал АЦП, ко входу которого можно подсоединить резистор R1, равный R для измерения смещения нуля при гарантированном отсутствии сигнала. Но в любом случае, в этой задаче нужно использовать ТОЛЬКО одноканальный режим E-154 для выбранного канала. Вывод: при выборе  порогового  значения селекции уровня сигнала нужно учитывать измеренный уровень собственного нуля АЦП.  Возможно, будут ещё какие-то дополнительные адаптивные параметры, влияющие на установку порога, но это уже Вам решать...   

4. Чем больше выбираете R, тем больше будет возникать необходимость в экранировании АЦП и датчика, поскольку чем больше R, тем шире полоса частот пропускания, и тем меньше коэффициент подавления окружающего электромагнитного фона 50 Гц. Программная режекция 50 Гц (или ФВЧ) тут тоже может пригодиться...

Петр. Желаю Вам успеха в столь созидательной задаче!

vstrim
19.06.2021 10:35:32
#4

Гость

Re: Е-154 и пьезодатчик

Необходимо измерить частоту колебания камертона пьезодатчиком, преобразовать в цифру, отправить на компьютер.
Сколько будет примерно стоить пьезодатчик+АЦП+USB(или wi-fi)?

Заранее благодарю.

19.06.2021 11:02:54
#5

Сотрудник "Л Кард"
Здесь с 05.04.2019
Сообщений: 419

Re: Е-154 и пьезодатчик

vstrim пишет:

Необходимо измерить частоту колебания камертона пьезодатчиком, преобразовать в цифру, отправить на компьютер.
Сколько будет примерно стоить пьезодатчик+АЦП+USB(или wi-fi)?
Заранее благодарю.

Здравствуйте. Поставленный вопрос нельзя считать корректным, поскольку для выбора датчика
https://www.lcard.ru/support/faq/sensors под данную специфику применения и для выбора оборудования для измерения https://www.lcard.ru/support/faq/about_device_choice нужно провести конкретную инженерную работу - только по результатам которой будет понятна цена необходимого готового оборудования.

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск

L-CARD в проектах