spacer.png, 0 kB

Torna indietro   Roboitalia.com - Il primo portale in Italia sulla robotica amatoriale > Robotica di base > Elettronica > E. Digitale

Rispondi
 
Strumenti discussione Modalità  visualizzazioe
  #1  
Vecchio 24-03-2014, 09.25.53
el berto el berto non è collegato
Nuovo robottaro
 
Data registrazione: 13-03-2014
Residenza: Udine
Messaggi: 13
Potenza reputazione: 0
el berto E' per ora ancora un mistero
Predefinito Sensore MEMS analogico: condizionamento del segnale?

Ciao a tutti, provo ad aprire questa discussione perchè è 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 densità 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 densità 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 densità 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.
Finchè il segnale è costante, il sovracampionamento mi riduce il rumore, ma quando comincia a variare il campionamento a 100 Hz è più 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 è possibile utilizzare più 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 è...... 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
  #2  
Vecchio 24-03-2014, 10.16.31
L'avatar di Caronte
Caronte Caronte non è collegato
Administrator
 
Data registrazione: 15-10-2009
Residenza: Ferrara
Età : 48
Messaggi: 2,962
Potenza reputazione: 327
Caronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua famaCaronte La sua reputazione è oltre la sua fama
Predefinito

Citazione:
Orginalmente inviato da el berto Visualizza messaggio

Poi ci sarebbe il filtro di Kalman: ho letto in rete che per ridurre il rumore è possibile utilizzare più 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 è...... 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.
Al momento posso solo darti indicazioni perchè lo sto studiando (e provando) pertanto magari dirò sciocchezze, magari qualcuno più preparato risponderà. Il filtro di Kalman è un sistema comunque 'statistico' dove comunque aggiungere un altro sensore in parallelo fornirebbe parametro/i in più di elaborazione/confronto ma contemporaneamente aggiungerebbe errore. Personalmente lo sto studiando con un IMU a 10 dof (accelerometro tre assi unico a bordo) ma uso come esempio il listato dell'apm1. Stasera quando rientro (non riesco a ritrovarlo su google) vedo di trovare il link del documento liberamente scaricabile sul testo che sto usando che trovo completo. Purtroppo e ancheno è in inglese.

Ciao

Antonio
Rispondi citando
Rispondi


Utenti attualmente attivi che stanno leggendo questa discussione: 1 (0 utenti e 1 ospiti)
 
Strumenti discussione
Modalità  visualizzazioe

Regole di scrittura
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code è Attivato
Le smilies sono Attivato
[IMG] è Attivato
Il codice HTML è Disattivato

Vai al forum

Discussioni simili
Discussione Autore discussione Forum Risposte Ultimo messaggio
2 Arduino 2 xbee e segnale analogico "AIUTO" Ostrogoto0101 Arduino 9 29-07-2013 15.33.26
acquisizione segnale analogico e misurazione della frequenza carloandrea Arduino 0 07-01-2013 17.44.40
Giroscopi e Accelerometri MEMS matusow Elettronica 6 21-09-2011 15.33.31
Sensore di pressione e livelli di segnale 3/5V blueice80 Sensori 5 25-04-2010 22.00.50
Integrazione di un segnale analogico con il pic Marco Elettronica 6 10-09-2004 20.02.46


Tutti gli orari sono GMT. Adesso sono le: 12.59.54.


Basato su: vBulletin Versione 3.8.8
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
Realizzazione siti web Cobaltica Foligno
spacer.png, 0 kB