Abtastung einer Schwingung

[Alex (Gast)]

Hi!

Im Rahmen meiner Diplomarbeit muss ich einen Mikrocontroller ein 
analoges Signal in MHz bereich abtasten. Das Signal wird von einen 
Beschleunigungssensor geliefert.

Wie kann ich dieses Signal abtasten und die Schwingweite (positive 
Spitze zur negativen Spitze) messen?

Danke schon mal!

Alex

[Lehrmann M. (ubimbo)]

Alex schrieb:
> Im Rahmen meiner Diplomarbeit muss ich einen Mikrocontroller ein
> analoges Signal in MHz bereich abtasten. Das Signal wird von einen
> Beschleunigungssensor geliefert.

Was ist das für ein Beschleunigungssensor? Die wenigsten 
Beschleunigungssensoren sind überhaupts in der Lage die Werte im MHz 
Bereich auszugeben.

Dann muss man wissen wie das Signal vorliegt. Als Spannung, Strom, 
Impuls, wenn ja in welchen Wertebereichen. Für eine analoge 
Digitalisierung gilt immer das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem

Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches, bandbegrenztes 
Signal, mit einer Minimalfrequenz von 0 Hz und einer Maximalfrequenz 
fmax, mit einer Frequenz größer als 2 x fmax gleichförmig abgetastet 
werden muss, damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das 
Ursprungssignal ohne Informationsverlust, aber mit unendlich großem 
Aufwand, exakt rekonstruieren oder – mit endlichem Aufwand – beliebig 
genau approximieren kann.

[http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem]

Beschleunigungssensoren rauschen. Das heißt man braucht gute Filter. Die 
realisiert man heutzutage mittels DSP in der Software. Das heißt du 
solltest dich je nach Anforderung mit DSPs beschäftigen. Einen billigen 
und einfachen Einstieg bieten dsPICs von Microchip. An der oberen Grenze 
für Hobbybastler, Studenten, etc. finden sich beispielsweise Blackfin 
DSPs und Konsorten.

Alex schrieb:
> Wie kann ich dieses Signal abtasten und die Schwingweite (positive
> Spitze zur negativen Spitze) messen?

Das ist relativ einfaches DSP (im Vergleich zu den 
Standart-Mikrocontroller-Hobbyprojekten ist das allerdings eher eine 
sehr gehobene Klasse).

Du musst dich in jedem Falle intensiv mit DSP und vor allem Filtern 
(eines der DSP-Hauptgebiete) beschäftigen. Dazu finden sich 
erfahrungsgemäß einige gute Bücher (Bibliothek).


Erzähl mal ein bisschen um das Projekt herum. Was genau du mit den 
Sensoren bzw. Werten machen möchtest und was genau du für einen Input 
(Output von den Sensoren) hast. Dann kann man da helfen.

[Helmut L. (helmi1)]

Alex schrieb:
> Wie kann ich dieses Signal abtasten und die Schwingweite (positive
> Spitze zur negativen Spitze) messen?

Kommt darauf an ob dein uC einen ADC hat und der schnell genug ist.
Im falle das er schnell genug ist das Signal abtasten und nach dem 
grossten positiven und negativen Wert suchen.

Im Falle das er nicht schnell genug ist kannst du mit einen Diode und 
einen Kondensator fuer die positive b.z.w. negative Halbwelle zwei 
Spitzenspannungdetektoren bauen und dessen Ausgangspannung messen.