¿Qué frecuencia de muestreo necesito para una señal no periódica?

Tengo una celda de carga conectada a una prensa de prensado (voltaje diferencial de escala completa de 20 mV). La prensa presiona la celda de carga cuando está engarzando un terminal y la celda de carga genera un voltaje diferencial.

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No se indica explícitamente en la captura de pantalla, pero el pulso dura entre 35 y 40 ms. El operador puede ser lo suficientemente rápido como para engarzar dos cables en aproximadamente un segundo. Estoy considerando usar un ADC con un PGA integrado, pero no estoy seguro de qué frecuencia de muestreo debo elegir. Puedo ver los beneficios de muestrear esto tan rápido como puedo porque puedo promediar los resultados para reducir el ruido, pero no sé dónde trazar la línea: ¿2kHz serían suficientes? 10kHz? Quizás no he buscado lo suficiente, pero parece que no hay muchos ADC de alta velocidad con PGA integrados.

Una forma alternativa sería usar un PGA como PGA281 (con excelentes especificaciones de deriva y error) junto con un ADC diferencial de 16 bits o más y una muestra a, digamos, 200 kHz y un promedio de 50 puntos (frecuencia de muestreo efectiva: 4 kHz)

La detección de picos en sí misma es solo una declaración if simple. Comienzo a muestrear tan pronto como el operador presiona el pedal y continúo muestreando durante aprox. 300 ms (esta es la ventana en la que el pulso debe aparecer).

¿Está tratando de recrear la forma de onda o capturar el máximo?
@Samuel Captura el máximo.
Muestrear rápido y luego tener que hacer matemáticas para suavizarlo es un poco laborioso, si muestrea más lento, el suavizado se hace por usted. Desea un filtrado básico para evitar capturar pequeños picos/transitorios en el circuito de retención de picos.

Respuestas (2)

Tiene una captura de pantalla: ¿por qué no conecta una tarjeta de memoria en el osciloscopio y toma las lecturas en Excel? Los datos serán de alta resolución, por supuesto, pero en Excel puede promediar, diezmar, filtrar, diezmar y promediar o hacer lo que crea conveniente para reducir los datos hasta que comience a perder información temporal y de amplitud que es importante para la calidad de la parámetros que desea conocer.

Cuando llegue a ese punto, sabrá qué frecuencia de muestreo es suficiente.

En cuanto a los PGA dentro de un chip con un ADC combinado, puede tenerlos separados pero aún controlables digitalmente. Utilizo un PGA de Microchip para esto: el MCP6S21-I/MS y medimos galgas extensométricas y celdas de carga.

Hay un par de opciones fáciles.

Simplemente construya un circuito de detección de picos y muestree poco después (tal vez 100 ms) después de que se haya presionado el pedal. El circuito de detección de picos mantendrá el valor máximo hasta que se restablezca o hasta que haya pasado suficiente tiempo. Recomendaría uno reiniciable, como este .

De lo contrario, simplemente pruebe rápido como ya está diciendo. La mejor manera de determinar exactamente qué tan rápido depende de qué tan preciso necesite que sea el valor máximo. Está en el camino correcto al dividir la forma de onda en cuántas muestras ocurrirían a diferentes velocidades de muestreo. Por ejemplo, si estuviera muestreando a 2 kHz, tendría 40 muestras durante su pulso de 20 ms. Esa es una muestra cada 0.5 ms, así que solo vea si una ventana de 1 ms es suficiente resolución para obtener un máximo lo suficientemente preciso. En este caso, parece que estaría bastante bien con 2kHz. Con un bamboleo manual de ingeniería, diría que obtendría un 5% del máximo absoluto.