Parazitli DC sinyallerin yazılımsal olarak filtrelenmesi

[Mucit23]

Hocam bağlantı şeklim aşağıdaki gibi.

photo sharing websites
Gerçi şimdi en sondaki BAT54S'i sökmüştüm. Şuanda Bağlı değil.

50 Ohm uçlarına harici bir güç kaynağından ayarlı voltaj verecektin.

Bu dediğiniz anlayamadım. Vaktiniz varsa eğer şema üzerinde gösterebilirmisiniz

[ULAGA]

Sanırım @z şundan bahsediyor:
(Sadece test amaçlı bir uygulama)

[z]

Evet aynen böyle. Direncin uçlarına ayarlı kaynaktan voltaj vereceksin hepsi bu.

[ULAGA]

Evet aynen böyle. Direncin uçlarına ayarlı kaynaktan voltaj vereceksin hepsi bu.

Hocam ancak böyle bir testi gerçekleştirken, harici kaynağın kararlılığı önemli bir faktör değil mi?
Yani aldığı sonuçların sağlıklılığı, güç kaynağına bağlı değil mi?

[frederic]

Bana kalırsa giriş tarafındaki capasitörler küçük,yükseltilmesi lazım.Ayrıca loadcell dediğiniz şey ufacık titreşimlerden bile etkilenip bunu çıkışına yansıtan bir elemandır,bu yüzden parazit dediğiniz şey aslında olağan bir durumdur ve bunu donanım+yazılım filtreleri ile aşmanız gerekir.Ayrıca profesyonel cihazlar da bu tip filtreler cihaz menulerin de ikiye ayrılır.Bunun bir tanesi darbe filtresi,ikincisi ise titreşim filtresidir.Loadcell indicatör cihazlarının kullanma kılavuzlarına bakarsanız bu ayarları görebilirsiniz.

Özetle yaptığınız iş basit bir analog okumanın ötesin de, üstüne düşünülmesi ve sabırla çalışılması gereken bir konu.

NOT=Loadceller belirli bir bükümden sonra anında zarar görebilen hassas elemanlardır,bu yüzden masa altına koyduğunuz loadcellerin güvenlik sınır somunlarının ayarını hassas bir biçimde yapmanızda fayda var,araya 2-3 mm lik bir şeyler koyup bunu referans alabilirsiniz.

Ayrıca piyasada birden fazla loadcell kullanıldığın da bunları birbirine paralel bağlamak için j-box adı verilen bağlantı kutuları kullanılır,bu kutulara 4 loadcell girişi girer ve tek bir çıkış olarak indicatöre bağlanır.Eğer loadcellerden bir tanesi bile arızalanırsa diğerleri sağlam olsada her zaman yanlış kg ölçüsü alınacaktır.

Hayırlı çalışmalar.

[ULAGA]

[Mucit23]

Değerli abilerim.. 

Gün yorgunluğu var sanırım üzerimde. Atladığım bir nokta varmı diye baştan sona okudum ama ipucuyu alamadım.

[/font][/size][/color]

ULAGA nın verdiği bağlantıya göre Z hocamın dediği gibi Analog giriş ile şase arasına 50R bir direnç atıp Analog girişe sabit bir kaynaktan gelirim uygulayacam. Buraya kadar sıkıntım yok.

Budurumda Opamptan gelen sinyali etklemezmiyiz. Çünkü bi anlamda direk opamp çıkışına besleme vermiş olacağım. Opamp üzerinden ters yönde akım akabilir.

Uyguladığım bu yöntemle ne yapmış olacağım? Googleda araştırmam için bir ipucu verebilirmisiniz.Ne yazıkki bu konuda hiçbirşeye rastlamadım.

Birde uygulanan gelirimin değeri nedir.

Bana kalırsa giriş tarafındaki capasitörler küçük,yükseltilmesi lazım.Ayrıca loadcell dediğiniz şey ufacık titreşimlerden bile etkilenip bunu çıkışına yansıtan bir elemandır,bu yüzden parazit dediğiniz şey aslında olağan bir durumdur ve bunu donanım+yazılım filtreleri ile aşmanız gerekir.Ayrıca profesyonel cihazlar da bu tip filtreler cihaz menulerin de ikiye ayrılır.Bunun bir tanesi darbe filtresi,ikincisi ise titreşim filtresidir.Loadcell indicatör cihazlarının kullanma kılavuzlarına bakarsanız bu ayarları görebilirsiniz.

Özetle yaptığınız iş basit bir analog okumanın ötesin de, üstüne düşünülmesi ve sabırla çalışılması gereken bir konu.

NOT=Loadceller belirli bir bükümden sonra anında zarar görebilen hassas elemanlardır,bu yüzden masa altına koyduğunuz loadcellerin güvenlik sınır somunlarının ayarını hassas bir biçimde yapmanızda fayda var,araya 2-3 mm lik bir şeyler koyup bunu referans alabilirsiniz.

Ayrıca piyasada birden fazla loadcell kullanıldığın da bunları birbirine paralel bağlamak için j-box adı verilen bağlantı kutuları kullanılır,bu kutulara 4 loadcell girişi girer ve tek bir çıkış olarak indicatöre bağlanır.Eğer loadcellerden bir tanesi bile arızalanırsa diğerleri sağlam olsada her zaman yanlış kg ölçüsü alınacaktır.

Hayırlı çalışmalar.

Hocam kullandığım loadceller 3000kg lık 4 adet kullandığım için toplamda 12000kg lık bir yükü ölçebilmem gerekir. Aslında buda hatalı ölçmeme sebeb sayılabilir. Ölçüm aralığı arttıkça doğal olarak çözünürlük düşüyor. Ben şu zıpalamardan kurtulayım. Birde hata oranını azaltayım başka birşey istemiyorum.

Paralel bağlama işini daha önce araştırmıştım. Normalde dengesiz yüklerde paralel bağlanma çok sakıncalı. Yanlış ölçüm yaptırıyor. Fakat benim yüküm fazla olmadığı için dengesiz yüklenmelerle oluşabilecek hataları göz ardı etti.Daha öncede bu konuyu loadcell tartım uygulamaları birkaç firmaya sordum. Onlarda pek fazla önemi olmuyor dediler.

Ben birde sizin dediğiniz darbe ve titreşim filtrelerini araştırayım. Yazılımsal olarak uygulanabilirse iyi sonuç verebilir.

[z]

Hocam ancak böyle bir testi gerçekleştirken, harici kaynağın kararlılığı önemli bir faktör değil mi?
Yani aldığı sonuçların sağlıklılığı, güç kaynağına bağlı değil mi?

Elbette önemli fakat, harici kaynak dalgalansa bile bu test sonucunda biz arada birden bire zıplayan gürültü benzeri oluşumlar varmı ona bakacağız. Salınımlar çok dert değil.

mesaj birleştirme:: 17 Ocak 2013, 16:26:01
Mucit23 bunu opampsız bir kart üzerinde dene demek istemiştim. Neyse bu günlerde STM32F4 de ADC çalışmam olacak ben denerim artık.

[Mucit23]

Tamam hocam çalışmalarınızı takip ediyorum.

Ben filtrelere bakayım

[ULAGA]

Elbette önemli fakat, harici kaynak dalgalansa bile bu test sonucunda biz arada birden bire zıplayan gürültü benzeri oluşumlar varmı ona bakacağız. Salınımlar çok dert değil.

Anladım hocam.
Daha önceki birkaç mesajda STM'nin ADC kararlılığı hakkında cümleler sarf edilince;
STM'nin ADC kararlılığı hakkında bir test yapmayı amaçladığınızı sandım.
Aksi taktirde, sanmıyorumki normal şartlarda, STM'nin ADC kısmında bu türlü zıplamalar olsun.

[uveren]

Kullandığınız komponentin spesifikasyonlarında bahsedilen Integral ve Differential Nonlinearity ile Offset ve Gain error maksimum değerleri nedir ?

Bu değerlerin toplamı ±7 LSB ise (sık kullandığım MCP3202 nin tipik 4.75 ve maksimum 12 dir); düşük çözünürlüğe sahip 3 bitin her çevrimde farklı değerler alması normaldir ki mükemmel analog filtre ve pcb tasarımı yapılsa ve sıfır gürültü taşıyan sabit bir gerilimi labaratuvar ortamında örnekleseniz bu bitler değişiklik gösterir.

Bu ve benzer olaylar aşağıdaki dökümanlarda açıklanmıştır;

Real Analog Solutions for Digital Designers (Özellikle sayfa 53 te "DC Specifications Imply Accuracy" bakınız)

Yine Bonnie C. Baker ın yazdığı Microchip aplikasyon notlarından ;

Layout Tips for 12-Bit A/D Converter Application - AN688
Driving the Analog Inputs of a SAR A/D Converter - AN699
Anti-Aliasing, Analog Filters for Data Acquisition Systems - AN246

[ercanaslan]

Bülent hocam dediğinizi yaptım. Fakat sizin dediğiniz şekilde yapınca opampın çıkış gelirimini neredeyse sıfıra çekmiş oluyorum. ADC değeri çok düşüyor.

ADC girişine direk 1uF elektrolitik kondansatör bağladım.Bununda faydası birazcık oldu. Ölçüm hızını çok yavaşlattım. 1ms aralıklarla ölçüm yapıyorum. Şimdilik problemi virgülden sonraki 1 haneye düşürdüm. (Aslında daha doğru dürüst yazılımsal filtre uygulamadım. Yine ortalama alıyorum.)

Elimde 3000kg lık loadcell ler var. Bu loadcelleri paralel şekilde bağlayıp devreme bağladım. Kendi devremde yükseltip ADC ile okuyorum. Loadcelleri ise büyükçe bir masanın 4 ayağına yerleştirdim. Bu sayede masanın üstündeki nesnelerin ağırlıklarını ölçüyorum. Şimdilik tek bir problemim kaldı. Oda 5kg eksik ölçmem. Yani masanın üzerine çıktığımda beni 5kg eksik ölçüyor. 

Bunun birkaç sebebi olabilir.
1. si Loadcellere dengesiz yüklenme(Bukadar büyük fark oluşturmaması gerekir.
2. si Yanlış Hesap yapıyorum.
3. sü Loadcell kazanç direnci düzgün ayarlanmamış.

Bunları inceleyeceğim. Umarım bu sorunuda çözerim.

Loadcell ölçüm devresinde özel bir yöntem şema vs yok. INA114 kullanıyorum.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina114.pdf

O 5 kiloluk farkların bir nedenide köşe ayarı ile ilgisi olabilir.Birde kalibrasyon yaptığın kiloda toplam kapasitenin en az üç te biri kadar olursa artan kilolarda daha sağlıklı ölçüm yaparsın

[sadogan]

Tek loadcell bağlayarak ölçünce gene sıçramalar oluyormu ?

[ercanaslan]

-12 v olduğu  1uf tantal bağlamanı öneririm
Birde hasasiyetin ne kadar senin 12ton loadcell için minimum 2kg hasasiyet vermen lazım.

[Mucit23]

yok kesinlikle çok çok az oluyor. Şöyle söyliyeyim. Önceden denemelerimi 250kg lık tek bir loadcell ile yapıyordum. Ozaman hiçbir filtre uygulamiyordum. Adc hızıda döngü hızı kadardı. Buna rağmen virgulden sonra 1 hanede çok küçük degişimler oluyordu. loadcell kapasitesi ve sayısı artinca işler sarpa sarmaya başladı.

Ama şöyle bir durum var.

Osliskop ile baktığım zaman pek birşey anlamiyorum açıkçası. Fluke287 multimetre var elimde. bu miltimetre ile ölçtügümde gelirim çok stabil. Değişmeler yine oluyor elbet ama bu değişmeleri Adc nin algılaması mümkün değil

Ölçü aleti True RMS ölçüm yapıyor. Belki sabit bir gelirim alınması buna dayanıyor.

RMS ölçüm yapabilirmiyim burada bu yüzden RMS ölçümü soruyorum.