variabler Bandpass mit Binärausgang

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GüntherGünther
Inventar

#1 erstellt: 15. Nov 2017, 13:56

Hallo,

nach langer Zeit abseits des HiFi-Forums melde ich mich mal wieder zurück - mit einem kleinen Anliegen. Es hat indirekt etwas mit Klang zutun, jedoch im negativen Sinne.

Ich brauche für ein kdFi 1.4 Management System einen Klopfsensor. Die kdFi kann dabei nur unterscheiden zwischen "Motor klopft nicht" und "Motor klopft", als TTL Pegel. Ich brauche also einen Wandler.

Die Daten zum Körperschallsensor:
- Frequenzbereich von 3kHz-25kHz
- Empfindlichkeit bei 5kHz: 25mV/g
- Impedanz: 1M

die errechnete Klopffrequenz liegt bei 6,7kHz. Ich dachte an einen aktiven Bandpass mit Single-Supply OPV, der RtR fähig ist. praktisch ist es aber schwierig, einen passenden (aktiven) Bandpass zu entwickeln, der genug Verstärkung und Flankensteilheit aufweist, bei hoher Eingangsimpedanz.

Welche Schaltungstopologie wäre am besten für diesen Zweck geeignet?

Grüße, Thomas

DB
Inventar

#2 erstellt: 15. Nov 2017, 17:46

Hallo,

nimm einen FET-OPV als Impedanzwandler und danach dann einen Bandpaß Deiner Wahl.

MfG
DB

Kay*
Inventar

#3 erstellt: 15. Nov 2017, 20:38

DB (Beitrag #2) schrieb:

nimm einen FET-OPV als Impedanzwandler und danach dann einen Bandpaß Deiner Wahl.

genau,
du musst Impedanz-wandeln, weil

- Impedanz: 1M

[Beitrag von Kay* am 15. Nov 2017, 20:40 bearbeitet]

GüntherGünther
Inventar

#4 erstellt: 16. Nov 2017, 01:48

Hallo,

also einfach Impedanzwandler und danach einen passiven RLC-BP höherer Ordnung, danach noch eine Verstärkerstufe und dann ein Schmitt-Trigger?

Oder doch lieber Impedanzwandler - Sallen-Key BP - Schmitt-Trigger?

Schwierige Sache - kein Wunder , dass fertige Module 100€ kosten.

Grüße, Thomas

detegg
Inventar

#5 erstellt: 16. Nov 2017, 02:23

Moin Thomas,

split-Supply, daran ein Impedanzwandler mit TLxxx o.ä., dann ein aktiver(!) BP Deiner Wahl (Flankensteilheit), Impedanzwandler, Schmitt-Trigger - fertig Gelände!

Wenn Du höher auflösendes als TTL-Pegel benötigst, kannst Du Dich ja mal in das Thema "Relaxationsoszillator" einlesen

Detlef

[Beitrag von detegg am 16. Nov 2017, 02:39 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#6 erstellt: 16. Nov 2017, 04:24

der Impedanzwandler darf natürlich verstärken und ein HP 1.Ord. sein.

Körperschallsensor = Piezo = Kapazität?
Problem derartiger Wandler ist die geringe Nutzspannung, zudem hochohmig -->Rauschen

http://www.libinst.com/accel.htm

[Beitrag von Kay* am 16. Nov 2017, 04:37 bearbeitet]

GüntherGünther
Inventar

#7 erstellt: 16. Nov 2017, 12:24

Hallo Kay,

Kay* (Beitrag #6) schrieb:

Körperschallsensor = Piezo = Kapazität?
Problem derartiger Wandler ist die geringe Nutzspannung, zudem hochohmig -->Rauschen

hier liegt das Problem. Die Kapazität beträgt 1,15n +- 200p.. das in Verbindung mit der Impedanz macht es ziemlich schwierig. Ich habe auch schon eine Topologie mit 555 gesehen, als Triggerstufe. Aber ob das so sinnig ist..

http://www.gnttype.org/techarea/projects/knock/circuit.gif
[Quelle:

]https://www.thirdgen...questions-info.html]

Grüße, Thomas

unimetal
Ist häufiger hier

#8 erstellt: 21. Nov 2017, 18:25

Rein prinzipiell:
Bandpass - > Gleichrichten - > integrieren - > Verstärken
So wird es (in der Theorie) gemacht.

Vielleicht hilft es

Beste Grüße

[Beitrag von unimetal am 21. Nov 2017, 18:28 bearbeitet]

music12
Stammgast

#9 erstellt: 22. Nov 2017, 23:59

@Thomas

https://de.wikipedia.org/wiki/Klopfsensor

Willst du die Fehlsignale herausfiltern oder was ist dein Anliegen? Befindet sich nicht die Steuerkette in diesen 6.7 kHz?

[Beitrag von music12 am 23. Nov 2017, 00:03 bearbeitet]

unimetal
Ist häufiger hier

#10 erstellt: 23. Nov 2017, 01:53

@music12
Das Anliegen ist denke eine Kette von Komponenten aneinanderzureihen, die dann am Ende ein Signal ausgeben, welches seriell eine Intensität des Klopfens ausgibt. Dafür muss man das Signal, welches einige Störungen beinhaltet, aufbereiten.

Das Problem ist aber offenbar ein Hardware Problem, welches von den beiden erwähnt wurde. Hierfür zur Anregung mal ein Projekt auf mikrocontroller.net:

Ein TPIC8101 digitalisiert, filtert, und verstärkt das Signal vom Klopfsensor. Nach dieser Vorverarbeitung erfolgt eine digitale Gleichrichtung und Integration. Nach der Integration steht quasi eine über einen bestimmten Zeitraum aufakkumulierte Lautstärke des Klopfgeräusches im Messwertregister des TPIC8101. (...)

Schaltplan:

https://www.mikrocon.../Klopfsensor_sch.pdf

Projekt:

https://www.mikrocon...sensormessger%C3%A4t

DB
Inventar

#11 erstellt: 23. Nov 2017, 12:01

Fertig zusammengebaut: