Плавающий аналоговый вход с использованием Arduino с кабелем 1 м

Я подозреваю, что вам понадобится пьезопредусилитель, который будет обрабатывать сигнал для передачи. Они не сложные. Но, учитывая высокий импеданс пьезоэлемента, вероятно, стоит рассмотреть предварительный усилитель JFET.

@jonk, большое спасибо за этот комментарий, я посмотрю!

Первый поиск, который я сделал, привел к предусилителю jfet для пьезоэлектрических усилителей . Однако этот использует фантомное питание, используемое в микрофонах XLR, и не подходит для вашего использования здесь. Но это дает вам представление. И это довольно причудливый дизайн. Мне любопытно изучить его более внимательно. В любом случае, я думаю, вы бы рассмотрели что-то намного проще. Я думаю, это больше похоже на то, что используется с электретными микрофонами. Так что включите jfet и электрет в свои поиски.

@jonk Я нашел эту простую схему hackaweek.com/hacks/?p=365, спецификация выглядит легче, чем пример XLR. Заменю 12В на 5В и попробую! Спасибо за все подсказки!

Однажды я предусилил пьезосигнал. Должен ли я поставить подтягивающий резистор рядом с аналоговым входом?

@ChristopheGudlake Я думаю, вам следует немного поэкспериментировать, если вы не чувствуете, что можете сделать дизайн самостоятельно. Схема, которую вы нашли, больше похожа на то, о чем я думал. Вам может не потребоваться ничего дополнительного в конце MCU. Но путь постоянного тока на конце MCU, вероятно, хорошая идея. Таким образом, вы можете попробовать свою идею с 1 мегабайтом просто для того, чтобы предоставить что-то простое. Просто один последовательный конденсатор, вероятно, не так хорош. Так что да. Добавить что - нибудь.

Важно знать, что вы на самом деле хотите усилить, т. е. какова природа сигнала, который на самом деле содержит информацию. В пьезодатчике это заряд. Вы усиливаете заряд с помощью усилителя заряда, который преобразует заряд, генерируемый пьезодатчиком, например, в напряжение. Простейшей схемой для этого является хорошо смещенный малошумящий мос- или j-полевой транзистор с низкой импедансной емкостью затвора и отрицательной обратной связью через конденсатор между стоком и затвором, который намного больше, чем паразитная емкость сток-затвор. Чем меньше этот конденсатор, тем больше усиление.

Так что есть компромисс. Вы можете сместить МОП-транзистор через делитель напряжения с высоким импедансом и низким уровнем шума, поместить резистор в источник и развязать его с помощью достаточно большого конденсатора. Однако, если частота сигнала, который вы хотите измерить, намного ниже 50 или 60 Гц, в зависимости от того, где вы живете, поскольку я подозреваю, что такого рода помехи вас беспокоят, вам может быть достаточно просто поставить конденсатор вдоль вход для фильтрации шума 50/60 Гц, наведенного кабелем. Это также может помочь скрутить провод, чтобы улавливаемый чистый поток был намного ниже.

The $R C$время фильтра должно быть (намного?) ниже, чем $20$или $16.7 \, ms$. Скажи, что ты это делаешь $5 \, ms$, то со своим $1 \, M \Omega$резистор, входной конденсатор будет $20 \, ms/1 \, M \Omega = 20 \, \mu F$. И не забудьте развязать вход для постоянного тока конденсатором. Пример можно найти здесь: www.ti.com/lit/an/sloa033a/sloa033a.pdf (усилитель в режиме зарядки) или здесь: www.ti.com/lit/ug/tidu765/tidu765.pdf.

@joe electro, мне нравится усилитель в режиме заряда от TI. Сегодня закажу компоненты и попробую.