求弯曲传感器低通滤波后现象的解释?
最近整了个弯曲传感器见图:http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684216JV33E9.jpg
弯曲传感器 (原文件名:弯曲传感器.jpg)
若是使用这个传感器官方推荐的电路:传感器在弯曲一定角度时,数据不稳定“毛刺儿”太多
推荐电路和无滤波措施ADC采样(mega8 10位)后结果见下
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684266DJVF1E.JPG
(原文件名:手册推荐.JPG)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684223EW7JS0.JPG
(原文件名:无滤波效果.JPG)
但是我加了低通滤波器后波形是先有过冲,再像一阶电路般的“靠近”最终值
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684215S8NH5G.JPG
原理图 (原文件名:03.JPG)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684213NBJ4LI.JPG
使用弯曲传感器时的波形 (原文件名:01.JPG)
我认为低通滤波属于一阶电路,当有上升或是下降的跃变时应符合类似这样的公式:(三要素法)
当由高电平跃变到低电平时( 假设高电平4.02V,低电平2.04V )
Uc1(t) = 2.04+( 4.02 – 2.04 )e ^(–t/τ)
当由低电平跃变到高电平时( 假设高电平4.02V,低电平2.04V )
Uc2(t) = 4.02+( 2.04 – 4.02 )e ^(–t/τ )
所以理论上的曲线应该是:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684225UWMXVY.JPG
近似波形 (原文件名:一阶近似波形.JPG)
不知道为什么会出现“过冲”
还有,要是将低通滤波电路里的弯曲传感器换成普通的电位器,波形如下。没有过冲,也没有一阶电路的那种指数波形
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_684214WOHHPL.JPG
使用电位计时的波形 (原文件名:02.JPG)
希望前辈们帮分析一下,为啥会有“过冲”?这种波形在采样时要如何将没用的值舍去?有什么好的算法吗?
难不成电路变成二阶电路了不成?就算是变成二阶电路了,那个波形也不对呀,像是一阶的逼近的波形,而不是二阶的那种圆滑的有震荡的那种波形。
我现在怀疑是弯曲传感器本身的性质照成这样的问题,但要怎么解释才好哪? 还有这种传感器啊,有规格书吗? 应变电阻串联? 回复【1楼】ldch
还有这种传感器啊,有规格书吗?
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应该是有,用flex sensor当关键字能查到不少 回复【2楼】cqfeiyu
应变电阻串联?
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不太清楚啊,网上貌似有DIY类似这个的
详见:
http://www.instructables.com/id/How-to-Make-Bi-Directional-Flex-Sensors/ 感觉应该是那个传感器(或者测试时加的激励)本身有个近似一阶的特性,这个时间常数明显大于滤波器的时间常数(如果电位器测试曲线和传感器测试曲线的时间尺度相当的话)。
目测把那个没接滤波的测试曲线做个平均应该也是“一阶”样的。 上传你的电路吧。二阶应该更好一些。 回复【5楼】K.O.Carnivist
感觉应该是那个传感器(或者测试时加的激励)本身有个近似一阶的特性,这个时间常数明显大于滤波器的时间常数(如果电位器测试曲线和传感器测试曲线的时间尺度相当的话)。
目测把那个没接滤波的测试曲线做个平均应该也是“一阶”样的。
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嗯,有道理,等有时间试试 回复【6楼】fwluck
上传你的电路吧。二阶应该更好一些。
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现在的电路就是第四张图片,也有参数,阻值和容值是看《模电》滤波那段儿和手上有的阻值容值陪着选的,输出接到mega8的ADC端口。 按5楼说的,使用第一个原理图的电路,用101个结果求平均值做滤波,结果如下:
这能证明低通时出现的现象是那个弯曲传感器所致。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_46/ourdev_686011ULKW6J.JPG
平均化结果 (原文件名:101个平均数滤波效果.JPG) 回复【9楼】cuzn
按5楼说的,,使用第一个原理图的电路,做了个100次的滤波,结果如下:
这能证明低通时出现的现象是那个弯曲传感器所致。
平均化结果 (原文件名:101个平均数滤波效果.jpg)
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那可能我之前用过的flexiforce也有这种性质,当时不要求精度所以没在意,以为是激励有“一阶”特性。
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