Jak by tu zwiekszyc czulosc?

Na poczatek sie pochwale - zrobilem swoje pierwsze w zyciu urzadzenie z mikrokontrolerem (na dobra sprawe to pierwsze powazniejsze urzadzenie elektroniczne).

Pierwsze trawienie plytki, pierwszy mikrokontroler, wszystko pierwszy raz w zyciu :)

Urzadzenie to miernik drgan. Za pomoca akcelerometru mierze przeciazenie, ADC mikrokontrolera ATmega8 probkuje sygnal i podaje wynik na ekranie LCD 2x16.

Mysle ze jak na pierwszy raz to niezle :) Poza tym ze LCD zamontowalem do gory nogami ;)

Tylko jest jeden maly problem. Zastosowany akcelerometr to ADXL150 (takie wysylaja jako probki). Przestawiony w tryb gdzie jego zakres to +-25g. Odpowiedz przekazywana jest jako napiecie 0-5V.

2.5V oznacza przeciazenie 0g. Kazde kolejne 1g to 72mV odpowiedzi.

Uklad bardzo ladnie mierzy wieksze drgania, jednak przy mniejszych brakuje mu czulosci. Optymalny zakres pomiaru bylo by to +-5g. Oczywiscie jest ADXL105 ktory mierzy w zakresie ktory by mi odpowiadal, ale nie ma na stronach analog.com odnosnika do zamowienia probek.

Nawet jak chcial bym kupic to nie widze w polskich sklepach oferty na ten uklad. Moze wiecie jacy inni producenci produkuja akcelerometry z analogowym wyjsciem, na 5V z czuloscia okolo 250mV/g? Najlepiej jak dalo by sie zamowic choc jedna probke, albo chociaz kupic w rozsadnej cenie.

Bo w tej chwili mam juz caly uklad - wszystko jest dobrze, tylko czulosc za mala :)

Myslalem nad wzmocnieniem sygnalu, wiem ze mogl bym wykorzystac wzmacniacz operacyjny, tylko jak go podlaczyc, zeby punkt odniesienia wzmocnienia nie byl w zerze, a w Vcc/2 ?

Chodzi o to zeby sygnal ktory w tej chwili ma amplitude np. 2.3-2.7v rozszerzyc 5-cio krotnie do zakresu 1.5-3.5V Odrocenie fazy mi nie straszne (pod warunkiem ze bedzie to odwrocenie wzgledem 2.5V. Jaki wzmacniacz polecacie (napiecia do 5V, czestotliwosc sygnalu niewielka gora 200Hz). Zalezy mi na niskim szumie.

I jak podlaczyc taki wzmacniacz? Gdzies zgubilem moj skrypt z analogow ,a nie pamietam :)

Reply to
Tomasz Pyra
Loading thread data ...

LF 353 :)

Reply to
Barman

Hmmm... no fajniasty, a nawet 2 :)

Teraz tylko powiedzcie czy cos pamietam z analogow - zdalem to za ktoras tam poprawka, 2 lata temu :)

Jezeli do IN- podlacze 2.5V (czyli srodek dzielnika napiecia Vcc przez

2). A do IN+ podlacze moj sygnal wejsciowy (amplituda 2.3-2.7V) przez rezystor R1. wyjscie OUT wzmacniacza podlacze do nozki IN+ rezystorem R2. Zasilanie wzmacniacza GND do GND (0V), a Vcc do +5V.

Wzmocnienie o ile mnie pamiec nie myli to R2/R1 (czy odwrotnie?).

Jezeli R2/R1 bedzie wynosic 5, to czy slusznie oczekuje w takim ukladzie na wyjsciu napiecia o amplitudze 1.5-3.5V? ;)

I jeszcze pytanko co do rzedu wielkosci rezystorow R1 i R2 - czy to maja byc kohm-y Mohm-y?

wejsciem dla tego sygnalu ma byc przetwornik ADC w ATMega8.

Napiszcie czego jeszcze mi brakuje (moze w kwestii eliminacji zaklucen? kondziorki jakies czy cos)? Czy moze zastosowac jakas inna konfiguracje wzmacniacza?

I jakiej wartosci opornikow uzyc do zrobic dzielnika napiecia - znowu pytanie o rzad wielkosci.

I czy ten LF353 bedzie dobrze dzialal zasilany Vcc=5V, podczas gdy sygnal wyjsciowy rowniez jest oczekiwany w zakresie od 0 do Vcc. I to wzmocnienie musi byc w miare liniowe.

Reply to
Tomasz Pyra

Oczywiscie ze doczytalem - moj uklad dziala w konfiguracji 2x wzmocnienia - nozki kalibracji i wyjscia sa polaczone.

Problem polega na tym ze na poczatku mialem zle dane o wartosciach drgan jakie mam zmierzyc. Okazalo sie ze sa sporo mniejsze niz byly zakladane, a niestety wykonalem juz caly czujnik i nie moge zmienic jago konstrukcji bo jest caly zalany zywica w pistoletowym uchwycie.

Tak wiec z konfiguracji przedstawionych w dokumentacji ADXL-a nici, bo schematy tam przedstawione wymagaja podlaczania osobno Vout i ZEROg.

Pozostaje mi to co mam - czyli sygal wyjsciowy o amplitudzie okolo

2.1-2.9V. Chcial bym go wzmocnic 5-cio krotnie - wtedy powinien sie zawierac pomiedzy 0.5V a 4.5V, dzieki czemu w pelni wykorzystal bym rozdzielczosc ADC.

Na str 14 dokumentacji ADC jest owszem uklad ktory mogl by mnie interesowac - ze wzmacniaczem operacyjnym, ktory nie wymaga ingerencji w srodek mojej sondy.

Tylko znowu nie sa podane wartosci elementow - bo rozumiem ze kondensator Cf wlaczony pomiedzy wejscie a wyjscie wzmacniacza pelni tylko role filtru dolnoprzepustowego?

Swoja droga byc moze tez by mi sie to przydalo (taki wzmacniasz bedzie wprowadzal jakies silne szumy?) - gdzie w sieci moge poczytac jak dobrac wartosci elemntow wzmacniacza w takiej konfiguracji, zeby uzyskac potrzebne wzmocnienie i tlumienie wysokich czestotliwosci?

>
Reply to
Tomasz Pyra

Dzieki za konstruktywna krytyke, ale przeliczylem juz to korzystajac z danych w specyfikacji. Na szczescie nie interesuje mnie skladowa stala wyniku - poniewaz czujnik mierzy przeciazenia, a ja koniec koncow chce uzyskac amplitude.

Ten egzemplarz przy zasilaniu Vcc=5.15V (stabilizowane) daje w pozycji poziomej rowno 2.50V. Czyli odchylenie -0.07V. Takiej wartosci mozna oczekiwac patrzac na 'figure 4' w dokumentacji. Rozrzut +/- 0.35V pojawia sie na brzegach dopuszczalnych zakresow zasilania , czyli w okolicy 4V i 6V. Ja mam zasilanie calkiem niezle.

Temperaturowo to tez sensor nie bedzie nigdzie narazany na krancowe wartosci (-40 ; 120C).

W kazdym razie nie uzywam akcelerometru do pomiaru chwilowej wartosci przeciazenia, tylko mierze jego czestotliwosc i amplitude. Z rozrzutem +-1g musze sie liczyc zawsze, bo raz czujnik moze byc ustawiony "glowa do gory", a raz w dol ,wiec jakies dodatkowe 0.5g niedokladnosci wszelakich nie robi mi roznicy. Skladowa stala mnie nie interesuje - algortym ja znajduje i zaniedbuje.

Wiec uwazam, ze wzmocnienie sygnalu wyjsciowego, przyjmujac za punkt odniesienia Vcc/2 jest tu wystarczajace. W drugiej wersji urzadzenia, oczywiscie chetnie zrobie wszystko od poczatku "tak jak ma byc", a w szczegolnosci uzyje akcelerometru ADXL105 (jak sie uda dostac).

W kazdym razie dalej nie wiem jak podobierac elementy do wzmacniacza... to wzmocnienie to w koncu R2/R1 (tak mi zdrowy rozsadek jakos podpowiada), czy odwrotnie? Zakladam uklad w ktorym przez R1 syngnal doprowadzony jest do IN- wzmacniacza, a R2 laczy wejscie IN- z OUT. No i jeszcze pytanie - czy jak do IN+ doprowadze napiecie odeniesienia (Vcc/2) to bedzie to dzialac tak jak mi sie wydaje? ;)

No i jak dobrac kondensator wlaczony pomiedzy OUT a IN-, tak zeby filtrowac jakies zadane czestotliwosci?

Z 10x wzmocnieniem przesadzilem - zapomnialem ze 2x wzmocnienie juz mam - potrzebne bedzie tylko 5-cio krotne. Nawet 3-krotne, jesli faktycznie by sie okazalo ze wyskakuje poza zakres, bylo by juz niezle.

Reply to
Tomasz Pyra

Szum to co innego, a stale odchylenie to tez co innego. Wyznaczam tym amplitude drgan, a nie stala grawitacji :)

Reply to
Tomasz Pyra

Moim zdaniem wzmacniacz ci absolutnie nic nie da. Uzywasz pewnie 12-16-bitowego ADC, a wiec rozdzielczosc masz i tak lepsza niz czulosc akcelerometru. Jesli jego sygnal wzmocnisz np. 10x to i tak ci to nic nie da, bo ciagle stosunek uzytecznego sygnalu/szumu bedzie taki sam. Nie wyciagniesz z tego zadnej dodatkowej informacji. Jedyna mozliwoscia IMHO jest zmiana stosowanego akcelerometru na dostosowany do twoich potrzeb.

Reply to
T.M.F.

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.