Обработка сигнала пьезодатчика

[Hadson]

Всем привет!

Задача: измерять обороты ДВС по частоте его колебаний (вибрации). В качестве датчика применяется пьезокерамическая пластина (по сути обыкновенный пьезо-бузер (пищалка)). После датчика будет установлен зарядовый усилитель с интеграцией тока, вот по такой схеме. 

После усилителя будет ФНЧ с частотой среза 100Гц и, возможно, еще один каскад усиления на ОУ. Затем сигнал попадает на АЦП МК (АТмега8). 

Проблема в том, что даже с ФНЧ в сигнале будет целая куча гармоник и измерять частоту будет затруднительно. Необходимо как то выделить основной тон (основную гармонику) и измерить ее частоту. Большой точности не требуется, ошибка в 500-800 об/мин вполне приемлема. По идеи нужно использовать БПФ, разбивать сигнал на спектр и потом уже измерять частоту основной гармоники. Но для меня это слишком сложно (в плане математики), да и аппаратная платформа слабовата для таких вычислений.

Подскажите метод реализации, как сделать по-проще? Куда копать, какие алгоритмы, фильтры использовать? Повторюсь что высокой точности не надо.

Прикрепляю видео с осциллограммой сигнала с датчика (на видео сигнал без интеграции по току).

 

Изменено 8 марта, 2017 пользователем Hadson

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[oldmao]

Компаратор с подстраиваемым порогом и ТТЛ выходом. Амплитуда главного импульса больше, чем помех.
И АЦП тут совсем не нужен. Прерывание по фронту и считаем период между прерываниями.

Изменено 8 марта, 2017 пользователем oldmao

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Hadson]

1 час назад, oldmao сказал:

Компаратор с подстраиваемым порогом и ТТЛ выходом

Идея хорошая, я по началу тоже думал сделать что-то подобное. Я так понимаю мне нужен операционник с положительной обратной связью для введения порога (гистерезиса)?

1 час назад, oldmao сказал:

Прерывание по фронту и считаем период между прерываниями.

  Я бы запустил таймер на единицу времени (1сек например) и пока таймер не переполнится считал бы прерывания. Затем обнуление счетчика и обратно таймер. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[oldmao]

Зачем вам гистерезис? 

Компаратор напряжения нужен! Для селекции по амплитуде.

[Hadson]

3 часа назад, oldmao сказал:

Компаратор напряжения нужен! Для селекции по амплитуде.

Я это и мел в виду. Возможно мы с Вами понятие "гистерезис" несколько разно трактуем. Когда я говорил "гистерезис" я имел в виду некую зону "нечувствительности" в которой переключение компаратором уровней ТТЛ не происходит.

Верно? Или я все-таки ошибаюсь?

[oldmao]

Ну здесь он как бы и не нужен,  достаточно засечь самый большой импульс положительной полярности. Хотя, исходя из реального сигнала, возможно и гистерезис лишним не будет. Это всё экспериментальным путём путём выясняется...