Czestotliwosc pürobkowania

Jul 21, 2005 8 Replies

Witam!



Problem w zasadzie wydaje sie prosty, ale pewne osoby zasialy mi w glowie ziarno watpliwosci, wiec wole zasiegnac opinii znawcow tematu.



Mam zmierzyc wychylenie pewnego walka w czasie. Wartosci dostaje w stopniach, walek wychyla sie, pokonujac w sumie max. 120 stopni (np.



+/-60, +40, -80, mozliwe sa mniejsze wychylenia takie, ze ich suma bedzie dla pojedynczego drgania mniejsza od 120 stopni). Odczyt musi byc dokonany z dokladnoscia +/-0,05 stopnia. Do tego czestotliwosc tego drania wynosi 9-10 Hz.

Ja to widze tak:



120 stopni / 0.05 = 2400 wartosci
2400*10 Hz = 24000 Hz Z twierdzenia Shannona o probkowaniu otrzymuje czestotliwosc 24000 * 2,2 = 52800 Hz i te biore jako czestotliwosc probkowania.

Te pewne osoby, o ktorych wspomnialem na poczatku twierdza jednak, ze zeby otrzymac zadana dokladnosc odczytu wystarczy probkowac z czestotliwoscia 1 kHz. Niestety podaja te informacje na zasadzie: wiem, ale nie powiem dlaczego.



Bede wdzieczny za wszelkie odpowiedzi potwierdzajace moj sposob myslenia lub wskazujace, gdzie sie myle.


R.M.M snipped-for-privacy@op.pl napisał(a):

Nie wiem skąd wziąłeś to mnożenie. Po prostu f_próbkowania=2*f_max i koniec.

Uzytkownik "R.M.M" snipped-for-privacy@op.pl napisal w wiadomosci news:dbnn77$iks$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

To jakas nowa teoria, czy robisz moze wlasny przetwornik 1-bitowy? Z teorii Shannona wynika, ze jezeli cos drga z czestotliwoscia 10 Hz (przy czym sa to drgania sinusoidalne), to wystarczy to próbkowac z czestotliwoscia nieco ponad 20 Hz. Problem w tym, ze nie wiemy, jakie sa czestotliwosci skladowe (czyli widmo) drgan tego walka, ale zapewne moga siegac kilkudziesieciu lub kilkuset Hz. Wystarczy, ze na glówny ruch walka o czestotliwosci 10 Hz nalozone sa chwilowe zwolnienia i przyspeszenia ruchu i juz pojawiaja sie nowe, wyzsze czestotliwosci. Analogia jest sinusoida o czestotliwosci 10 Hz na która nalozymy jakis maly przebieg o wyzszych czestotliwosciach (np. szum pasmowy).

Z tego, co napisalem powyzej wynika, ze 1 kHz moze tu byc bezpieczna czestotliwoscia próbkowania. Sa to jednak tylko przypuszczenia. Natomiast dokladnosc odczytu zalezy od rozdzielczosci przetwornika. Powinien wystarczyc 12-bitowy.

Pozdrawiam, Marcin

I tu musisz sie zastanowic co wlasciwie chcesz zmierzyc.

Jesli chcesz w dowolnym momencie znac pozycje z dokladnoscia wieksza niz 0.05 stopnia to ..

troszke nie tak. Jesli mamy 10Hz drgania, to walek zmienia pozycje o 240stopni w 100ms. Wychodzi nam 2.4st/ms .. ale to jest srednia predkosc. Jesli wychylenie jest sinusoidalne [w czasie] to chwilowa predkosc jest troche wieksza. Jesli nie jest sinusoidalne - to moze byc nawet sporo wieksza. No ale zalozmy ze mamy 4st/ms. Wychodziloby ze potrzebujesz ok 80kHz zeby otrzymac odczyt co kazde 0.05 st

I znow wracamy do tego co chcesz naprawde zmierzyc. Bo jesli odczytasz w kolejnych pomiarach: 10.15st, 13.00, 15.75, 18.20 .. to moze i sa to uzyteczne pomiary, tylko co z ta dokladnoscia ? Bo dokladnosc niby jest w momencie pomiaru, ale co miedzy nimi ?

Osobna sprawa - potrzebujesz przetwornik ktory dokonuje pomiaru w ~12us lub mniej. Albo posiada uklad probkujacy. Bo jesli ADC usredni przez dluzszy czas, to dokladnosci nie ma.

Ale przy tej dokladnosci to pewnie i tak jest tam cyfrowy enkoder. .. ktory musi wspolpracowac z odpowiednio szybkim scalakiem liczacym.

J.

O ile zrozumialem to jest raczej +/-60, a 120 jest pik-pik. Wiec 240/100ms :-)

A cholera wie co on naprawde potrzebuje :-)

Pod warunkiem ze ruch nie zawiera skladowych wyzszej czestotliwosci !

J.

Marcin Slawicz schrieb:

Czy nowa teoria(:]), to nie wiem. Moja wiedza odnosnie miernictwa jest raczej typu "na chlopski rozum":)

Przetwornik bedzie tak czy owak 16-bitowy.

Uzytkownik "R.M.M" snipped-for-privacy@op.pl napisal w wiadomosci news:dbq400$94t$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Napisz, do czego beda sluzyc pomiary. Czy tylko rejestracja, czy moze jakies serwo do sterowania?

M

Marcin Slawicz schrieb:

Tylko rejestracja. Musze sie dokladnie dowiedziec o co chodzi z tymi

0,05 stopnia. Czy to jest tolerancja czy rozdzielczosc. Odezwe sie niebawem.

Poza tym wielkie dzieki za dotychczasowe informacje.

R.M.M

Witam ponownie,

no wiec troche sie wyjasnilo. Otoz +/-0,05 stopnia to ma byc, jak sie okazalo, jedynie dopuszczalne odchylenie dla odczytanej wartosci (jakby nie mozna tego bylo w dokumetacji po ludzku napisac:/). Jak rozumiem nie ma to w takim razie nic wspolnego z czestotliwoscia probkowania, ktora moge sobie dobrac zaleznie od potrzeb? W zwiazku z tym kolejne moje pytanie, jesli caly lancuch pomiarowy (czujnik + karta pomiarowa) ma zachowac te tolerancje, to na co zwrocic uwage przy ich wyborze? Zakladajac, ze walek drga z czestotliwoscia 10 Hz, odczyt powinien byc robiony (dla pelnego odwzorowania tego przebiegu) z ciut ponad 20 Hz? Istotne sa tylko graniczna czestotliwosc (tak mam w specyfikacji) czujnika i maksylmalna czestotliwosci probkowania karty pomiarowej (+ dokladnosc ADC) czy cos jeszcze?

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required