¿La EMI afectará fuertemente la lectura de mi sensor?

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Estoy usando un Arduino para leer valores analógicos de mi sensor que funciona a 5 V usando un divisor de voltaje. El sensor contiene una hoja resistente a la fuerza donde la resistencia de la hoja disminuye a medida que se aplica la fuerza sobre ella, y el sensor se usa para determinar si alguien la ha pisado (no necesita medir la cantidad de fuerza aplicada). Estoy usando un divisor de voltaje para leer el cambio de voltaje y en el lado de Arduino determinaré que se pisa el sensor cuando el valor excede un cierto valor de umbral.

Además del sensor, 2 cables paralelos adicionales se ejecutarán a lo largo del mismo camino que el sensor, y los dos cables (12V y GND) se conectarán a una tira de led de 12V a 100 mA.

La longitud de los 4 cables paralelos es de 10 m cada uno, y he recibido 2 consejos diferentes -

(1) Los cables son largos, de modo que actúan como antenas y se verán afectados por la EMI, por lo que debería usar un comparador / ADC colocado lo más cerca posible del sensor para transmitir los datos digitalmente.

(2) Los cables se ejecutan a un voltaje relativamente bajo y una corriente baja, y la aplicación se ejecuta a baja velocidad (mi Arduino está leyendo los valores analógicos a 10 veces / seg), por lo que no se verá afectado por EMI. Por lo tanto, leer el valor analógico utilizando el divisor de voltaje no será un problema.

¿Puede alguien aconsejar?

    
pregunta fred7891

2 respuestas

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En la configuración que ha descrito, ya que el único cambio que le interesa es un cambio "casi dc" a medida que la resistencia del sensor disminuye bajo la presión, simplemente puede conectar un condensador a través de sus 2 cables lo más cerca posible de Los cables de arduino / otro resistor divisor de tensión.

Este condensador servirá para "cortocircuitar" el CA EMI / RFI (50Hz +) en sus tramos de cable, mientras que tiene un impacto mínimo en la señal de interés de frecuencia mucho más baja (~ 1-4Hz).

Para comenzar, seleccionaría tal vez un capacitor de 5ufes, y luego dimensionaría el capacitor según el rendimiento observado. ES DECIR. Si aún obtienes "falsos positivos", usa más capacitancia y si no se detecta el "paso rápido", usa menos.

    
respondido por el Robherc KV5ROB
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¿Qué, dos consejos en conflicto no son suficientes? Déjame ver si puedo contradecir a ambos al mismo tiempo. Bueno en realidad no. Ninguno de los dos está exactamente equivocado.

En principio, diría que la conversión a digital cerca del sensor es la solución más limpia, pero requiere que tengas un lugar para colocar algunos circuitos allí. Si eso es factible, entonces para esta aplicación no debería necesitar un ADC, solo un comparador. (Esto supone que las características del sensor no cambiarán apreciablemente con el tiempo, por lo que un umbral fijo es adecuado).

Necesitarías alimentar el comparador. Si entiendo correctamente, tienes cuatro cables: LED_12V, LED_Ground, Sensor_5V y Sensor_signal. Si los LED se encienden y apagan mientras está leyendo el sensor, entonces usar LED_ground para la conexión a tierra de su circuito de comparación sería una mala idea, ya que habrá una caída de voltaje variable en el cable de tierra que afectará su señal. Incluso si los LED no están encendidos, cualquier ruido en el suministro de 12 V aparecerá en este punto, lo que podría ser un problema. Si el 12V está siempre encendido, lo usaría para alimentar el circuito comparador a través de un pequeño regulador de voltaje lineal y convertir su línea Sensor_5V para que sea una línea Sensor_Ground, asegurándose de mantener la corriente de retorno del LED fuera de esta tierra.

La salida del comparador simplemente se realimentará a un pin GPIO en el Arduino. Digo "solo", pero en realidad querría tener algo de filtrado y protección ESD en esta línea.

El otro enfoque, solo llevar la tensión analógica al Arduino, también podría funcionar, pero decir que no habrá problema porque las cosas se están ejecutando a baja velocidad es una simplificación excesiva. Definitivamente querrá poner en la línea un filtro bastante pesado y protección contra ESD. Incluso con un filtro de paso bajo de hardware, planeo hacer un poco de filtrado en el software por si acaso. Este enfoque tiene la ventaja de que si las características del sensor cambian con el tiempo, su software podría ajustar el umbral de manera adaptativa. Recuerde que cualquier ruido en su fuente de alimentación de 5V aparecerá directamente en la señal de su sensor, así que asegúrese de que esté lo más limpio posible en la fuente.

    
respondido por el Entropivore

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