求弯曲传感器低通滤波后现象的解释？

cuzn

最近整了个弯曲传感器见图：

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

(原文件名:手册推荐.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

原理图 (原文件名:03.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:

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

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？

ldch

还有这种传感器啊，有规格书吗？

cqfeiyu

应变电阻串联?

cuzn

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

cuzn

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/

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。

fwluck

上传你的电路吧。二阶应该更好一些。

cuzn

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

cuzn

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。

cuzn

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。


平均化结果 (原文件名:101个平均数滤波效果.JPG)

K.O.Carnivist

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。