Prima filtro e poi amplifico?

Buongiorno a tutti, sono nuovo di questo gruppo e abbastanza nuovo anche dell'elettronica pratica, di teoria a scuola ne insegnano pure troppa :-\ ho una domanda da farvi: ho necessità di acquisire un segnale da un sensore e convertirlo con l'adc di un pic. Il segnale però è parecchio sporco e perciò devo filtrarlo (passa basso)

Ho varie possibilità:

1 - Filtro passivo e poi amplifico con OpAmp 2 - Filtro attivo con OpAmp e poi amplifico sempre con OpAmp 3 - Filtro attivo con OpAmp

Quale delle tre soluzioni secondo voi mi conviene adottare, e perchè?

grazie per l'aiuto!

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pipposo
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pipposo ha scritto:

Ci potrebbero essere anche molte altre possibilità... dipende anche da cosa conosci del segnale e del rumore. Puoi essere più preciso in merito?

Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

"Marco Trapanese" ha scritto nel messaggio news:ge1i82$jok$ snipped-for-privacy@tdi.cu.mi.it...

Il segnale lo acquisisco da un sensore piezoelettrico, che percepisce ogni minima vibrazione, è sensibilissimo. Ho necessità di tagliare attorno ai 20 Hz per l'applicazione che sto sviluppando.

Grazie

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pipposo

pipposo ha scritto:

Una *geniricissima* risposta, basata solo su cio' che riporti, potrebbe essere: dipende da

- le limitazioni che hai in fatto di reperibilita' dei componenti, o delle dimensioni, o costi

- dal rapporto S/N che ti puoi permettere

- dalle caratteristiche di interfacciamento dell' uscita del PIC, in relazione a quello che esiste a valle

In sostanza ha ragione in buon Marco Trapanese: secondo cio' che devi fare (caratteristiche del segnale e del rumore), e delle limitazioni di spazio/tempo/dinero, puoi decidere tra le 1001 soluzioni possibili.

--
Ahhh! Che morte orrenda!
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Englishman

pipposo ha scritto:

Troppo poco specifico:

- distribuzione/ampiezza del segnale utile

- distribuzione/ampiezza dei disturbi

- rapporto S/N tollerato in uscita

- limitazioni di spazio/tempo/svanziche

--
Se avevi paura di morire non dovevi nascere.
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Englishman

pipposo ha scritto:

Senza troppi problemi analogici.....

filtri ed amplifichi il segnale con un doppio stadio (attenzione alla qualità dell'amp) poi squadri il segnale ottimizzandolo per entrare nel micro, e, via firmware fai tutti i filtri digitali che vuoi.

Progettato un sensore di vibrazione anni fa con questo principio, per il settore antifurto

Emanuele

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Emanuele

"Englishman" ha scritto nel messaggio news:avYMk.1979$8%. snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

Il problema è che nemmeno io ho specifiche esplicite: devo acquisire dei dati che riguardano con che intensità una massa oscillante colpisce il piano sul quale è posizionato il sensore. Ho abbastanza libertà di agire, l'importante è che il dato sia sufficientemente chiaro (non mi servono 10 bit, a quanto ho capito ne sono sufficienti anche 7-8 al massimo).

Volevo capire se dal punto di vista architetturale era da preferire qualche soluzione, piuttosto che se ce ne è qualcuna da escludere a priori. Grazie ancora

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pipposo

"Emanuele" ha scritto nel messaggio news:ge1n9s$m2m$ snipped-for-privacy@newsreader1.mclink.it...

Mi hanno messo a disposizione OpAmp della TI, l'LM224.

Era quello che avevo intenzione di fare: ma per il filtro tu faresti un banale passa basso RC?

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pipposo

pipposo ha scritto:

Se allora temo che dovrai richiederle: non credo sia possibile guardare le tette della dirimpettaia dello Zio Berto dal buco della serratura di casa tua. (*)

Applicazione? (O siamo sempre nel campo del "se te lo dico, poi sono costretto ad ucciderti"?)

Mah... Dopo quarant' anni di settore in cui le scelte precedono le specifiche, permettiTi di dubitarne. Per il tuo bene.

Non senza specifiche: potresti non avere bisogno nemmeno del filtro, pensa un po'.

(*) Se mi permetti un suggerimento: chiedi le specifiche, tutte quelle che ti servono, condizioni di lavoro, restrizioni di umidita, temperatura, limitazioni tecnologiche o di budget o quant' altro. Scritte. Se il tuo committente nicchia, foss' anche il tuo principale, scappa da quel problema o da quell' azienda.

--
Il tuo alito è così pesante che lo sento da remoto.
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Englishman

Emanuele ha scritto:

non riesco a capire, potresti spiegare meglio ? quale opamp hai usato ? prima filtri ed amplifichi, poi squadri ? come lo squadri e ottimizzi per entrare nel micro ?

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lowcost

pipposo ha scritto:

Sallen-Key passa basso (stiamo lavorando da 0 a 5 volt giusto? senza tensioni negative)

magari simulando son un tool software (filter-lab) (dalla microchip alla texas li trovi free e molto semplici da usare)

Così delegherei il grosso lavoro del filtraggio al micro che è una cosa abbastanza semplice a questa frequenze (magari anche usando una periferica di cattura tipo CCP) o sfruttando il firmware già scritto in qualche application note

Emanuele

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Emanuele

lowcost ha scritto:

Guarda lo schema di questo combinatore telefonico

formatting link

in particolare U5D che "squadra" il segnale della linea telefonica

Emanuele

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Emanuele

Emanuele ha scritto:

impossibile, troppo sfocato.

saluti

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lowcost

"Englishman" ha scritto nel messaggio news:Vo0Nk.2387$8%. snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

Apprezzo le risposte, specie di chi mi ha dato qualche punto di partenza.

In pratica l'applicazione è una cosa stupidissima, un progettino di elettronica da pochi crediti per l'università commissionato da un prof di fisica delle matricole..ha un pesetto attaccato ad una molla che oscilla e colpisce ogni tanto il tavolo, vuole un file excel che memorizza ogni volta la forza con la quale viene colpito il tavolo..dal punto di vista software ce la faccio, era proprio il filtraggio che mi creava problemi!

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pipposo

pipposo ha scritto:

Argh!!! Proprio Excel lo vuole!?

Comunque per curiosità che indirizzo è? Alle matricole al Polimi in ing. era già tanto se chiedevano di fare un foglio Excel. E basta.

Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

pipposo ha scritto:

Appunto. Io (e presumo altri) abbiamo la sfera di cristallo a riparare.

tavolo

Se usi la capsula ceramica come acceleratore hai una uscita proporzionale alla forza del pesetto, supposto infinitamente rigido il sistema e indeformabili le "masse", cosa da verificare, e allora di che filtraggio hai bisogno?

Forse hai scoperto che il tuo sistema e' sensibile alle accelerazioni provenienti dall' esterno? Se cosi' non le elimini certamente con un semplice filtraggio sul sensore.

--
Date a Cesare quel che è di Cesare (23 pugnalate)
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Englishman

"Englishman" ha scritto nel messaggio news:T1ANk.4624$8%. snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

Il problema è che il sensore è sensibilissimo, già se ci soffi sopra misura qualcosa...misura lievissime vibrazioni del pavimento..volevo solo eliminare tutti i disturbi in alta frequenza..

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pipposo

"Marco Trapanese" ha scritto nel messaggio news:ge589s$27e$ snipped-for-privacy@tdi.cu.mi.it...

Penso gli vada bene anche un più banale txt, mi ha detto excel perchè deve farsi i suoi grafici..ma nemmeno lui ha idea di quel che vuole, devo arrangiarmi io..

Sono iscritto a telecomunicazione..non è il mio prof, io sono al terzo anno e ho un progettino da 2 crediti nel piano di studi..ho messo elettronica perchè mi piace, e appunto il lavoro che devo fare è questo..arrangiandomi come più posso...

Ma in ambito lavorativo davvero ogni cliente arriva lì col foglione delle specifiche segnale/rumore etc etc etc o capita anche di dover arrangiarsi perchè chi è dall'altra parte non ne sa molte ma vuole solo qualcosa che funzioni in modo decente?

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pipposo

pipposo ha scritto:

Sbaglio o hai detto che questo sensore è soggetto a un urto della massa in movimento? In generale avrai un segnale di tipo impulsivo che idealmente avrebbe uno spettro in frequenza piatto.

Questo per dire che filtrando massicciamente le alte frequenze avresti anche una distorsione del tuo segnale utile.

Piuttosto mi viene da chiedere:

  • la massa in movimento è imposta o si può scegliere a piacere?
  • a che tipo di moto è soggetta durante l'urto?

In altre parole, se scegliessi un sensore con f.s. più alto e quindi meno sensibile? L' SNR migliora automagicamente (cit.) :)

Poi non ho capito: devi misurare la forza esercitata dalla massa sul sensore nell'istante in cui impatta oppure l'impulso I complessivo durante l'urto?

Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

pipposo ha scritto:

Ah ok! Avevo capito che il progettino era per le matricole!

Diciamo che senza dubbio è vera la seconda ipotesi. La differenza sta nel fatto che se si ha un quadro chiaro e completo della situazione (che ti fai tu, non il cliente) puoi procedere sulla base di indizi certi e concreti, ricavandoti ove possibile quelli mancanti.

Eventualmente farai delle prove, dei test preliminari per caratterizzare il sensore senza documentazione o per capire come diavolo si muove l'affare da misurare. Alla fine si comincia a pensare al circuito :)

Almeno, questa è la strada che seguo io in questi casi.

Ciao! Marco / iw2nzm

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Marco Trapanese

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