Eliminar picos de las lecturas de la celda de carga

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He desarrollado el indicador de carga interconectado con la celda de carga para mostrar el valor de la carga. El dispositivo debe usarse en el pesaje en línea de una bolsa que se mueve sobre el transportador. Debido a los movimientos mecánicos, hay un pico en la lectura de carga y para eliminar esos picos necesito implementar un filtro basado en software para estabilizar las lecturas.

¿Alguien puede indicarme la dirección correcta, dónde comenzar? Estoy usando 8051 microcontrolador y ADS1231 ADC para convertir los niveles de voltaje analógico a valor de carga.

    
pregunta Nimit Vachhani

4 respuestas

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Estas cosas suceden en comprobadores de peso todo el tiempo y la forma habitual de evitar esto es que el software simplemente ignore la falla es decir, tirar esas lecturas que parecen sospechosas.

Muchas de las controladoras de peso también usan un dispositivo óptico para sincronizar el software con la posición de la "cosa" a pesar, por lo que el software sabe cuándo debería usar lecturas para calcular el peso.

Este problema generalmente se debe a la resonancia en voladizo, ya que la "cosa" se desliza inicialmente hacia el borde de la parte de pesaje del transportador.

Reconozco que debería mostrar una imagen de los resultados de peso frente a la posición de "cosa" cuando pasa por la sección de pesaje. Esto permitirá un mayor análisis por parte de mí y otros. Recomiendo que tenga una tasa de ADC que tome varias decenas de lecturas (si no cientos) a medida que la cosa pasa a través de la sección de pesaje.

    
respondido por el Andy aka
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No es necesario 'eliminar los picos' tanto como 'dar la lectura correcta'.

Hay al menos dos buenas posibilidades para lo que está sucediendo, y requieren diferentes filtros de software. Luego hay malas posibilidades, que pueden requerir un replanteamiento de la disposición mecánica.

La diferencia entre los dos que se pueden manejar en el software depende de la frecuencia de muestreo y del ancho de banda del sensor. Si está realizando un muestreo por encima de la tasa de Nyquist para un sensor de banda baja de paso bajo y su sensor es lineal, entonces el filtro correcto es la media. Los picos son parte de la lectura correcta, y se requieren para equilibrar las lecturas bajas que se obtienen en ambos lados de los picos.

Si está realizando una muestra muy por debajo de Nyquist en un sensor de banda ancha, y la lectura correcta es "la mayoría de las lecturas", entonces es necesario que rechace los picos. Mientras el número de picos sea muy inferior al 50% de las lecturas, el filtro más sencillo de usar es la mediana, cuyo valor corresponde al 50% de las lecturas por encima y por debajo. Esto tendrá una ligera desviación, pero no tanto como un filtro de medias.

Si puede identificar los picos y eliminarlos de su conjunto de datos antes de filtrarlos, entonces la mediana tendrá un sesgo mucho menor y será menos sensible a cualquier error en el proceso de clasificación de picos que la media.

Si no tiene una situación que no sea ninguno de estos dos extremos, será muy difícil que el software de filtrado directo recupere las fuerzas reales, ya que ha contaminado la medición en el sensor.

    
respondido por el Neil_UK
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Un filtro FIR o un filtro de promedio móvil, cuando su bolsa golpea una fotocélula, tiene un promedio de mediciones. El tiempo promedio es el tiempo que la bolsa viaja en la plataforma de pesaje antes de golpear la fotocélula. Otra posibilidad es tener un filtro de paso bajo FIR y un filtro de promediación de forma consecutiva Muestras a alta frecuencia, usa FIR para eliminar el ruido de HF, luego usas esta señal filtrada para pasarla al filtro de promediado. Tal vez debería ver el foro DSP.

    
respondido por el Marko Buršič
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Los problemas de filtrado se manejan mejor capturando primero los datos que vienen en su ADC y luego analizando la naturaleza de su señal. Un gráfico de sus datos en una hoja de cálculo es invaluable para el análisis, ya que puede aplicar los filtros propuestos en la hoja de cálculo y ver cuál será el resultado y si es lo que desea, ahorrando así un montón de código y abandono.

Una vez que determine qué aspectos del flujo de datos se desean y cuáles no, debe seleccionar y ajustar su filtro (o algoritmo de validación de datos) para esa aplicación.

Este es un enfoque de ingeniería estándar para un problema: buscar, analizar, simular, implementar, repetir hasta que se haga. Encuentro que los ingenieros integrados suelen ser ligeros en "analizar" y olvidar "simular" por completo, formando así una rotación de encontrar-implementar-repetir.

En los sistemas integrados, el primer problema generalmente es sacar los datos para su análisis. Aprendí a deslizar un puerto de datos de alta velocidad con el fin de telemetría en los diseños de prototipos para ayudar con estos problemas, y FTDI es a lo que recurrí: solo necesito un UART de repuesto en el micro y un poco de espacio de placa para El chip FTDI y un conector micro-B. Puede despoblar el puerto para producción, y si conecta el encendido del USB, ha hecho que su kit de depuración de escritorio sea un poco más fácil de encender.

Muchas de sus opciones de filtro y ajuste dependerán de la relación entre su frecuencia de muestreo y la duración de la forma de onda de falla. Tienes que determinar cuándo un problema técnico ya no es un problema técnico sino un fenómeno real al que quieres responder.

Creo que si puedes ver tu flujo de datos en una hoja de cálculo, la solución se presentará rápidamente.

    
respondido por el Smith

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