Visualizza messaggio singolo
  #1  
Vecchio 24-03-2014, 09.25.53
el berto el berto non ├Ę collegato
Nuovo robottaro
 
Data registrazione: 13-03-2014
Residenza: Udine
Messaggi: 13
Potenza rep: 0
el berto E' per ora ancora un mistero
Predefinito Sensore MEMS analogico: condizionamento del segnale?

Ciao a tutti, provo ad aprire questa discussione perchŔ Ŕ un po' che cerco ma non riesco a trovare una discussione che affronti questo specifico problema.

Ho un sensore di riferimento (accelerometro) che con una densitÓ spettrale di rumore (meno di 300ng) mi permette di utilizzare un convertitore ADC a 24 bit laddove il numero effettivo di bit non cala di molto.

Adesso ho preso un accelerometro MEMS con uscita analogica.
Partendo dalla densitÓ spettrale di rumore (per i sensori commerciali a basso costo si va generalmente dai 50 ai 300 ug) e facendo i vari calcoli si arriva a risoluzioni effettive al massimo di 10 bit.

Come si effettua il condizionamento del segnale per ottenere prestazioni migliori?
Non pretendo di arrivare a 22 bit effettivi, ma vorrei capire quando utilizzare un ADC a 18 bit risulta inutile....


Per dare qualche numero (tratto dal datasheet LIS344ALH):
utilizzo un sensore con 2g di fondo scala, con densitÓ di rumore di 50ug, banda del segnale 0-50Hz.

- rumore RMS = 50ug * SQRT(1.6*50) = 447 ug
- rumore picco-picco = rumore RMS * 4 = 1,7 mg (ma questa formula varia da costruttore a costruttore)
- numero di bit = 2*F.S./rumore -> 11,12 bit effettivi

Come posso aumentare le prestazioni della mia lettura?
Innanzitutto mi verrebbe da pensare al sovracampionamento.

Ho provato a simulare un segnale che parte fisso, per poi passare a una sinusoide a 1,5 Hz, che poi diventa una sinusoide a 5Hz.
A questo segnale ho aggiunto un rumore casuale (+/- 1,7 mg).
Ho confrontato il campionamento a 100 Hz con quello fatto a 1200 Hz.
FinchŔ il segnale Ŕ costante, il sovracampionamento mi riduce il rumore, ma quando comincia a variare il campionamento a 100 Hz Ŕ pi¨ preciso di quello a 1200 Hz.
Dove sto sbagliando?

Poi ci sarebbe il filtro di Kalman: ho letto in rete che per ridurre il rumore Ŕ possibile utilizzare pi¨ sensori in parallelo, quindi mi verrebbe da pensare di utilizzare almeno 2 sensori in parallelo.

Ora i miei dubbi sono questi:
- il modello di Kalman parte dal presupposto che la grandezza in esame segua un certo principio, ma l'accelerazione misurata Ŕ...... casuale!
- inoltre tutti gli esempi che ho trovato in rete sibasano su di una grandezza che ipotizzo io stesso, che senso ha?

Grazie in anticipo.
Rispondi citando