¿Cómo acelerar la carga de los condensadores de salida de ADXL335?

2

Declaración de problema

Necesito obtener lo más rápido posible después de encender una lectura de un acelerómetro. El acelerómetro está ubicado en un automóvil y está alimentado por el mismo riel de las luces de frenado traseras, por lo tanto, se acciona solo después de presionar el pedal del freno. La idea es obtener lo más rápido posible una lectura limpia del vector de gravedad inicial, antes de que el automóvil comience a desacelerar. Posteriormente lo restaré para obtener el vector de desaceleración. Si la primera lectura toma demasiado tiempo (20 ms ya es demasiado tarde), estaría leyendo una combinación de gravedad + desaceleración.

Mi solución intermedia

Utilicé un Arduino Pro Mini (5V, 16 MHz) conectado a un módulo acelerómetro GY-61. El módulo tiene un regulador de deserción baja de 3.3 V, un ADXL335 , capacitores de paso bajo. El ADXL335 es radiométrico, por lo tanto, el Vcc del ADXL335 se utiliza como Aref para Arduino.

Arduino está configurado para esperar 16k ciclos + 0 ms en el encendido, las otras opciones son 16K + 4 ms o 16K ciclos + 65 ms. La configuración se ha comprobado que funciona: puedo obtener la primera lectura analógica de < 1,5 ms después de la aplicación de la tensión de entrada.

El filtro de paso bajo de la placa se configuró originalmente a 50 Hz, pero cambié el condensador para que tenga un ancho de banda de 200 Hz, por lo tanto, la entrada analógica (A0) toma aproximadamente 5,5 ms para proporcionar lecturas estables. Esto también fue probado.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El voltaje de salida estable del acelerómetro puede estar (dependiendo del montaje) entre 1.43V y 1.77V para -1g a 1g. El ADXL335 no tolera más de aproximadamente 3.5V en cualquier pin (para estar en el lado seguro).

Problema

Me gustaría estabilizar la salida del acelerómetro más rápido, sin esperar los 5,5 ms después del encendido: esto me permitiría muestrear más veces el valor de la gravedad inicial, antes de que cambie debido a la desaceleración. Me gustaría mantener 200 Hz como ancho de banda para reducir el ruido más adelante durante las siguientes mediciones de desaceleración de frenado.

El ADXL335 tiene una frecuencia de resonancia de 5,5 kHz y un ancho de banda de > 550 Hz cuando no se utilizan condensadores: antes del condensador de paso bajo, el primer valor confiable está listo aproximadamente 2 ms después del encendido. Eso significa más de 3 ms guardados en comparación con mi caso actual.

¿Cómo puedo hacer eso?

¿Puedo conectar la salida del capacitor también a un pin adicional, configurarlo como salida durante aproximadamente 1 ms y luego configurarlo como entrada de alta impedancia, a través de una resistencia? ¿O dañaría el ADXL335?

¿Es quizás mejor realizar todo el filtrado en digital para cambiar el ancho de banda según sea necesario? Incluso en este segundo caso, ¿funcionaría la configuración que describí?

simular este circuito

    
pregunta FarO

1 respuesta

1

SI un valor de CC interino fuera superior, podría dividir C1 en dos mayúsculas de Vcc y tierra. Mientras que el voltaje en una tapa no puede cambiar instantáneamente, dos de la fuente se acercarán instantáneamente como cualquier cosa que pueda hacerlo. Los casquillos iguales dan Vcc / 2 en A0. El voltaje se establece en ~~ = el divisor establecido por el inverso de las capacitancias. por ejemplo, 10 nF a Vcc y 20 nF a tierra da (1/20 / (1/10 + 1/20) x Vcc = Vcc / 3.

Si desea que la tapa se acerque con mayor precisión a la primera salida, puede agregar un interruptor FET en la resistencia de 32 k. Esto se enciende y se apaga "después de un tiempo. Dependiendo de la variación de voltaje en Vout, PUEDE ser capaz de usar un solo FET, pero para un rango de llenado de Vout probablemente necesitará un interruptor independiente de polaridad, entonces, dos FETS en serie (tanto en N como en ambos canales en P), fuentes unidas, puertas unidas, drenajes a ambos lados de la resistencia de 32 K. (Necesita una fuente de puertas de resistencia de valor muy alto solo si las puertas deben flotar.

Las compuertas del riel del riel con la polaridad adecuada para activar / desactivar para los FET utilizados. Puede que necesites un gran valor R de fuentes unidas a tierra para que el cambio se ponga en marcha, pero es posible que no (en función de mi juego hace mucho tiempo).

O use un relé de láminas similar - operado en el encendido, apague "pronto".

Una puerta de transmisión puede ser suficiente dependiendo de la resistencia del canal equivalente y la corriente tolerable.

    
respondido por el Russell McMahon

Lea otras preguntas en las etiquetas