onda sinusoidal pequeña con polarización de cd - se traduce a una señal de tiempo lógica

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Tengo una señal de salida del sensor de presión variable en el tiempo de la que me gustaría obtener la frecuencia cíclica. La señal se origina en un compresor de gas alternativo, por lo tanto, la señal de voltaje es una onda sinusoidal suave y ligeramente distorsionada, la frecuencia varía lentamente de 0 a 10 Hz, pero generalmente se encuentra en estado estable.

La señal del sensor es 0-10Vdc, la amplitud es de alrededor de 0.5V y la desviación de CC puede ser de 0.5 a 9.5v.

Me gustaría traducir la pequeña señal sinusoidal en una señal de onda cuadrada de nivel lógico para que la reciba una placa de microprocesador (Arduino Uno) para el conteo de frecuencia.

El enfoque en el que estoy pensando es cambiar la media de la señal de CA a 2,5 Vcc, amplificar la onda y alimentar a través de un comparador Schmitt (tengo SN74HC14N).

Estoy seguro de que esta es una situación muy común, pero no he encontrado un capítulo de libro que lo explique para el principiante en electrónica.

    
pregunta Tim Gowing

1 respuesta

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Un simple comparador de voltaje puede hacer lo que necesita en un solo paso:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El LM339 (y comparadores como este) tiene una salida de colector abierto, por lo que puede controlar una entrada lógica en su MCU con la ayuda de un simple pullup.

En el lado de entrada del comparador, un filtro de paso bajo simple produce el promedio de la señal de entrada, lo que aísla la polarización de CC. Esto se alimenta a la - entrada como referencia. Por lo tanto, la salida del comparador cambia a alto y bajo a medida que la señal original (conectada a la entrada +) oscila por encima y por debajo de esta media.

Tenga en cuenta que la señal de entrada (AC + DC) debe estar en todo momento entre los rieles de suministro del comparador, con algún margen requerido en el extremo superior. Consulte la especificación del "rango de voltaje de entrada en modo común" en la hoja de datos . Ajuste según sea necesario.

Si el circuito no funciona de manera confiable en las frecuencias más bajas que desea detectar, intente aumentar la constante de tiempo del filtro, es decir, valores más grandes para C1 y / o R1.

    
respondido por el Dave Tweed

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