Problema con la lectura de valores de un acelerómetro analógico

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Tengo un MCU Teensy 3.2 ( hoja de datos ) conectado a un ADXL326 analógico placa de ruptura del acelerómetro ( hoja de datos ). El examen visual de la placa revela algunos capacitores SMD, que son 0.1uF.

He utilizado con éxito un valor de escala para convertir un valor en un valor G siguiendo los consejos del foro del fabricante. Por ejemplo, cuando el acelerómetro no tiene fuerza en un eje, leerá 0G. Cuando aplique la fuerza de gravedad, cambiará a un valor ridículo como 7G. Cuando se elimina la fuerza, no volverá a 0G, sino que irá a un valor aleatorio de -4G a 4G.

La investigación ha revelado que el acelerómetro tiene una impedancia de 32kOhms. Vea la imagen de abajo para obtener detalles sobre la impedancia de MCU:

¿HayalgunaformadeconfiablementepasardeunaentradaanalógicaaunvalorGusandoestaconfiguración?Estoseutilizaráenunvehículoparaelregistrodedatosdurantelosimpactos.Hegastado$18enesteacelerómetroanalógico,ynomegustaríacomprarunacelerómetrodigitalamenosqueseaabsolutamentenecesario.

Descargoderesponsabilidad:Laverdadesquenotengoniideadeloquesignificacualquieradeestasimpedancias.Acabodedeterminarqueesteeraelproblemamásprobablede aquí. Afirmaron que la causa probable es la diferencia. en impedancia combinada con la interferencia del reloj (s) MCU. No soy un ingeniero electrónico, soy un ingeniero de software con alguna experiencia básica en electrónica.

    
pregunta Saustin

3 respuestas

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La impedancia de salida de 32 kohm puede ser un problema importante cuando se conecta a la entrada ADC en la MCU. La Tabla 24, titulada "Condiciones de operación del ADC de 16 bits", indica que la impedancia de entrada es generalmente de 2 kohm y esto arruinará cualquier medición de una fuente que tenga una impedancia de salida de 32 kohm.

Es posible que se salga con un condensador paralelo: la hoja de datos del sensor especifica que debe haber un mínimo de 4.7 nF en la salida del sensor, así que ¿ha hecho esto? Alternativamente, es posible que necesites un búfer op-amp.

La tabla de la pregunta sugiere que podría estar usando un PGA frente al ADC. Confirme que lo ha habilitado porque facilita las cosas pero aún necesitará un condensador de 4.7 nF y un desacoplamiento normal a través de los rieles de alimentación. .

Leer más abajo en la tabla PGA sugiere que la impedancia de la fuente analógica debería ser típicamente de 100 ohmios y esto es mucho más bajo de lo que es el dispositivo ADI. Creo que un búfer puede ser una buena idea.

    
respondido por el Andy aka
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Sí. La impedancia será un problema, así como el desplazamiento de DC y el rango de muestreo.

De los documentos que vinculaste, el Teensy desea que las impedancias en sus entradas estén por debajo de 5K.

El ADXL326 tiene resistencias de 32K en sus salidas, por lo que no cumplirás los requisitos de Teensy simplemente conectando los dos.

Deberá almacenar los resultados del ADXL326 antes de enviarlos al Teensy.

El uso de un capactor para conectar a tierra desde cada salida del ADXL326 podría ayudar. Si son lo suficientemente grandes y no necesita detectar cambios rápidos en la aceleración. La resistencia interna de 32K y el condensador externo hacen un filtro de paso bajo y disminuyen la impedancia. El corte del filtro se puede calcular utilizando las ecuaciones de la hoja de datos para el ADXL326.

Es posible que no sea suficiente para una operación adecuada.

En ese caso, deberás buscar en el almacenamiento en búfer. Eso sería algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

No le di un tipo para el amplificador porque tendrás que determinar cuál puedes usar / necesito usar.

Necesitará encontrar un amplificador operacional riel a riel que pueda funcionar con sus rieles de voltaje (3.6 V). Hay muchos detalles involucrados que pueden dificultar la elección. Sugiero mirar alrededor y escoger uno, luego preguntar aquí si el que seleccionó es una buena opción. Asegúrese de considerar detalles como la precisión y la frecuencia de muestreo, y la frecuencia con la que realmente necesita leer la aceleración (ancho de banda, en otras palabras).

Una vez que obtenga mediciones confiables del ADXL326, debería poder usar la configuración de ganancia, los valores ADC y el voltaje de referencia para calcular la aceleración.

    
respondido por el JRE
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De la pregunta, parece que está defectuoso ... ¡la salida debería proporcionar siempre el valor instantáneo (después del filtro de paso bajo) de la aceleración experimentada por el chip, independientemente de los valores detectados previamente!

Deberías:

  • sepa o mida el Vcc provisto al acelerómetro y asegúrese de que tenga poco ruido;
  • lea el voltaje V_pin del pin de salida del IC;
  • aceleración = (V_pin - Vcc_accelerometer / 2) * max_g

max_g = 16 en tu caso.

No esperes un 0g perfecto cuando se elimina la aceleración, ya que el Teensy tiene algo de ruido en los pines del ADC.

    
respondido por el FarO

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