Чтение напряжения катушки сбора энергии с помощью АЦП Arduino

Мы разрабатываем сборщик кинетической энергии, который собирает энергию, когда его магниты проходят через катушку. Нашей целью является измерение напряжения на катушке, когда реальная система приводится в движение актуатором. Для этого мы подготовили испытательный стенд, который приводит в движение кинетический комбайн с определенной частотой.

Важно, чтобы мы измеряли напряжение на катушке на определенной частоте и отправляли его через UART в MATLAB для дальнейшей обработки. Мы хотим использовать Arduino для этой цели.

Напряжение, создаваемое катушкой, не является постоянным напряжением. Он меняется и также становится отрицательным, когда магниты перемещаются по катушкам. Я понимаю, что АЦП Arduino не может измерять отрицательные напряжения.

Фото комбайна и линейного привода, который перемещает комбайн, прилагаю ниже.

Ниже приведено изображение формы сигнала напряжения. Обратите внимание, диапазон напряжения от -3,3 до +3,3. Мы можем подтвердить это с помощью осциллографа. Я хочу сэмплировать с максимально возможной частотой. Чем выше точность, тем лучше будут показания. Мы намерены использовать Arduino Uno.

Если бы все напряжения, создаваемые катушкой, были положительными, АЦП можно было бы напрямую подключить к катушке. Но это определенно не так. Возможно, требуется какая-то схема/техника, чтобы сделать выходной сигнал положительным. Мы не можем обеспечить сдвиг постоянного тока для этой катушки, поскольку это может изменить коллаж, индуцированный магнитами, воздействующими на систему.

Что требуется, так это метод, с помощью которого мы можем сэмплировать форму волны переменного тока в диапазоне от -3,3 до +3,3 с помощью АЦП Arduino.

Любые советы очень ценятся.