将模拟压电“过渡”转换为数字信号

电器工程 微控制器 运算放大器 信号处理 压电
2022-01-17 16:28:09

我试图从压电传感器向微控制器输入中获取相当于敲击指示的信息。现在在第五次迭代中看起来相当不错,并且准备好为 3v3 MCU 的输入提供数字电平。

我从“仪表放大器”开始,但按照@Circuitfantasist 的建议将其更改为电荷放大器。同样基于他在其他地方发表的评论,我将之前的黑客“整流器”更改为标准的“精密整流器”。

第三个变化是增加了 RC 对和一个二极管,以确保在首次记录雷击后输出在“一小段时间”内保持高电平。

第四个变化是在输出端增加了双晶体管施密特触发器。变更五将分立施密特替换为 IC 比较器,该比较器使用正反馈来实现迟滞,并具有集电极开路输出来为 MCU 设置正确的电平。

这是现在的电路:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

它似乎工作得很好。黄色是来自压电设备的原始输入信号(信号本质上是一块钢被锤子敲击的响声),蓝色是输出。它旨在触发下降沿中断:

在此处输入图像描述

从这里开始,我认为已经准备好将最终输出放入 MCU。如果这真的改变了什么,我会在这里更新。

作为旁注,我学到了很多关于验证您使用的 9V 电池实际上仍然很好的知识。这东西以最奇怪的方式振荡了一段时间,我最终意识到当事情改变状态时电源轨下垂,这反过来是因为我的小 PP3 9V 电池基本上没电了,输出大约 8.3V 没有加载。这也大大减少了信号上的噪声。哦,学习的乐趣:)

1个回答

我们通过向共发射极配置中的 MPSA13 馈送来自压电的电压尖峰来做到这一点。集电极输出为 PIC ADC 供电。调整 ADC 值可调整灵敏度。