Estoy usando un Arduino para leer valores analógicos de mi sensor que funciona a 5V usando un divisor de voltaje. El sensor contiene una lámina resistente a la fuerza en la que la resistencia de la lámina disminuye a medida que se aplica fuerza sobre ella, y el sensor se utiliza para determinar si alguien la ha pisado (no es necesario medir la cantidad de fuerza aplicada). Estoy usando un divisor de voltaje para leer el cambio de voltaje y en el lado de Arduino determinaré que el sensor está siendo pisado cuando el valor excede un cierto valor de umbral.
Aparte del sensor, 2 cables paralelos adicionales correrán por la misma ruta que el sensor, y los dos cables (12V y GND) están conectados a una tira de led de 12V a 100mA.
La longitud de los 4 cables paralelos es de 10 m cada uno, y he recibido 2 conjuntos de consejos diferentes:
(1) Los cables son largos, por lo que actúan como antenas y se verán afectados por EMI, por lo que debo usar ADC/comparador colocado lo más cerca posible del sensor para transmitir los datos digitalmente.
(2) Los cables funcionan con un voltaje y una corriente relativamente bajos, y la aplicación funciona a baja velocidad (mi Arduino lee los valores analógicos 10 veces por segundo), por lo que no se verá afectado por EMI. Por lo tanto, leer el valor analógico usando el divisor de voltaje no será un problema.
¿Alguien puede aconsejar?
En la configuración que ha descrito, dado que el único cambio que le interesa es un cambio "casi CC" a medida que la resistencia del sensor disminuye bajo presión, simplemente puede conectar un condensador a través de sus 2 cables lo más cerca posible de los cables arduino /otra resistencia divisora de voltaje.
Este condensador servirá para "cortocircuitar" la EMI/RFI de CA (50 Hz+) en los tendidos de cables, mientras que tiene un impacto mínimo en la señal de interés de frecuencia mucho más baja (~1-4 Hz).
Para comenzar, seleccionaría tal vez un condensador de 5 uf, luego dimensionaría el condensador en función del rendimiento observado. Es decir, si aún obtiene "falsos positivos", use más capacitancia, y si no se detecta "paso rápido", use menos.
¿Qué, dos consejos contradictorios no son suficientes? Déjame ver si puedo contradecir a los dos al mismo tiempo. Bueno en realidad no. Ninguno de los dos está exactamente equivocado.
En principio, diría que convertir a digital cerca del sensor es la solución más limpia, pero requiere que tenga un lugar para colocar algunos circuitos allí. Si eso es factible, entonces para esta aplicación no debería necesitar un ADC en absoluto, solo un comparador. (Esto supone que las características del sensor no cambiarán apreciablemente con el tiempo, por lo que un umbral fijo es adecuado).
Tendrías que alimentar el comparador. Si entiendo correctamente, tiene cuatro cables: LED_12V, LED_Ground, Sensor_5V y Sensor_signal. Si los LED se encienden y apagan mientras lee el sensor, entonces sería una mala idea usar el LED_tierra para la tierra del circuito del comparador, porque habrá una caída de voltaje variable en el cable de tierra que afectará su señal. Incluso si los LED no están encendidos, cualquier ruido en el suministro de 12 V aparecerá en este terreno, lo que podría ser un problema. Si los 12 V están siempre encendidos, lo usaría para alimentar el circuito del comparador a través de un pequeño regulador de voltaje lineal y convertir su línea Sensor_5V en una línea Sensor_Ground, asegurándome de mantener la corriente de retorno del LED fuera de esta tierra.
La salida del comparador se devolvería a un pin GPIO en el Arduino. Digo "solo", pero en realidad le gustaría tener algo de filtrado y protección ESD en esta línea.
El otro enfoque, simplemente devolver el voltaje analógico al Arduino, también podría funcionar, pero decir que no habrá ningún problema porque las cosas funcionan a baja velocidad es una simplificación excesiva. Definitivamente querrá poner en juego un filtrado bastante pesado y protección ESD. Incluso con un filtro de paso bajo de hardware, planeo hacer algún filtrado en el software por si acaso. Este enfoque tiene la ventaja de que si las características del sensor cambian con el tiempo, su software podría ajustar el umbral de forma adaptativa. Recuerde que cualquier ruido en su fuente de alimentación de 5V aparecerá directamente en la señal de su sensor, así que asegúrese de que esté lo más limpio posible en la fuente.
Andy alias
Robherc KV5ROB
fred7891
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