Преобразование сигнала с акселерометра

Захват, обработка и генерирование сигнала

Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 19 Feb 2016, 19:24

Приветствую всех! Помогите разобраться с акселерометром.
Имеется система сбора данных NI USB-6341 и она не поддерживает тип входного сигнала "Аcceleration". Необходимо преобразовать сигнал с акселерометра АР2037-100 (http://globaltest.ru/page/vpoicp_obsh2037/) , т.е преобразовать напряжение в ускорение (м/с2 или g). И далее посчитать перемещение и скорость
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Artem.spb on 19 Feb 2016, 23:05

Осевая чувствительность (± 10 %) мВ/g 100
Перемещение и скорость - это физика класс, кажется, 9-10 (v=at, S=vt)
Только шуметь будет безбожно, особенно на больших интервалах времени.
Artem.spb
expert
expert
 
Posts: 1163
Joined: 31 Jul 2011, 23:05
Medals: 2
Activity (1) Автор (1)
LabVIEW Version: 12,14,15
Karma: 211
CLD hardware I/O VIP freelance

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 20 Feb 2016, 07:20

Правильно ли я понимаю, что нужно входной сигнал с акселерометра разделить на осевую чувствительность, и получим ускорение в g?
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby kaazdes on 20 Feb 2016, 09:18

Предлагаю так:
Attachments
Снимок6.JPG
User avatar
kaazdes
beginner
beginner
 
Posts: 14
Joined: 30 Oct 2013, 10:03
Location: Россия
LabVIEW Version: 7.1/ 2013
Karma: 0
freelance

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Blackman on 20 Feb 2016, 10:35

Правильно. Но для этого требуется согласовать выход акселерометра (переменное напряжение с постоянным смещением больше + 11 вольт) и вход AI канала USB (диапазон входного постоянного напряжения +-10 В). Если есть рекомендуемый переходник AG01 (AG02), можно сразу приступать к делу. Если нет - слепить самостоятельно.
Last edited by Blackman on 20 Feb 2016, 11:14, edited 1 time in total.
Blackman
leader
leader
 
Posts: 626
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 148

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 20 Feb 2016, 10:50

Я использую переходник AG01-3 http://globaltest.ru/page/perkor_ag01/
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 20 Feb 2016, 21:20

kaazdes wrote:Предлагаю так:


Поясните что преобразуется в выделенном блоке, и что за переменная "K gain АЦП"
Attachments
tyu.jpg
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby kaazdes on 20 Feb 2016, 22:33

1. K gain АЦП - коэффициент усиления инструментального усилителя платы сбора банных. Он был мне нужен т.к. использовалась плата не NI, .....можно поставить 1 или просто убрать.
2. Второй вопрос который "нарисован" - нахождение постоянной составляющей (DC) в исходном сигнале Y с последующим удалением этой составляющей из сигнала. Дело в том, что несмотря на применение переходной коробки, устраняющей постоянную составляющую, процесс записи данных имеет конечное время, а следовательно при наличии в сигнале низкочастотной составляющей, к примеру 5 Гц с достаточно большой амплитудой мы можем записать полу волну этой составляющей, что в среднем и даст - DC. Это среднее при интегрировании даст уже DC*t - уравнение прямой. При повторном интегрировании (перемещение) получим уже ветку параболы на графике. Вот поэтому перед каждым интегрированием удаляется постоянная составляющая.
User avatar
kaazdes
beginner
beginner
 
Posts: 14
Joined: 30 Oct 2013, 10:03
Location: Россия
LabVIEW Version: 7.1/ 2013
Karma: 0
freelance

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby kaazdes on 20 Feb 2016, 22:50

"Откопал" у себя вот такой рисунок.... результат моделирования измерений акселерометром после нанесения удара по объекту. При наличии НЧ гармоники с малой амплитудой получаем.... Аналогично будет и с DC составляющей. Можно промоделировать эту ситуацию. Малая амплитуда низкочастотных составляющих сигнала выливается при интегрировании в достаточно большие амплитуды скорости и перемещения, в связи с A/ w, A/ w^2
Attachments
Снимок8.JPG
User avatar
kaazdes
beginner
beginner
 
Posts: 14
Joined: 30 Oct 2013, 10:03
Location: Россия
LabVIEW Version: 7.1/ 2013
Karma: 0
freelance

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Blackman on 21 Feb 2016, 02:44

После сборки схемы измерения, ее тестирования и настройки в MAX, можно двигаться дальше.
Пример измерения перемещения по трем осям - DAQmx + SVL (Sound and Vibration Library)
http://forums.ni.com/t5/LabVIEW/Inconsi ... -p/3233585
Attachments
SoundVibrationLibrary.png
Blackman
leader
leader
 
Posts: 626
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 148

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 29 Feb 2016, 06:18

А если необходимо чтобы вибростенд обеспечивал требуемое ускорение, т.е введенное пользователем, для этого нужно в программу добавить pid регулятор, или можно это сделать как то по другому?
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Borjomy_1 on 01 Mar 2016, 12:32

Требуемое ускорение расчитывается математически. Через амплитуду и частоту.
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1719
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 305
VIP

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Danzel on 01 Mar 2016, 19:13

Borjomy_1 wrote:Требуемое ускорение расчитывается математически. Через амплитуду и частоту.


А как сюда массу испытываемого изделия привязать
Danzel
beginner
beginner
 
Posts: 35
Joined: 22 Jan 2016, 10:41
LabVIEW Version: 12
Karma: 0

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Borjomy_1 on 02 Mar 2016, 12:12

А никак ускорение от массы не зависит, если брать фактическую амплитуду колебаний. Можно еще построить АЧХ вибростенда для данного изделия. И уже, базируясь не ней, проводить соответствующие вычисления. Однако, в зависимости от реализации вибростенда, для другого изделия нужно строить свою АЧХ.
И нужно учитывать, что одно и то-же ускорение можно получить при разных комбинациях амплитуды и частоты. Т.е частоту можно зафиксировать, а менять амплитуду.
Borjomy_1
expert
expert
 
Posts: 1719
Joined: 28 Jun 2012, 09:32
Location: город семи холмов
Medals: 3
Activity (1) Professionalism (1) Silver (1)
LabVIEW Version: 4-8.6,9-14
Karma: 305
VIP

Re: Преобразование сигнала с акселерометра

Postby Blackman on 02 Mar 2016, 20:02

Требуемое ускорение рассчитывается математически. Через амплитуду и частоту

Обычно задается ускорение стола g, которое необходимо поддерживать в требуемом диапазоне частот не зависимо от массы изделия. А этого без контура обратной связи еще никому добиться не удавалось. Или я ошибаюсь?
Blackman
leader
leader
 
Posts: 626
Joined: 17 Jan 2016, 15:02
Medals: 1
Activity (1)
LabVIEW Version: 6.1,8.5,20
Karma: 148

Next

Return to Обработка сигнала

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 4 guests

cron