Piezo-Vibrationssensoren erzeugen eine hohe Spannung, aber einen sehr geringen Strom. Darüber hinaus sind Sie im Allgemeinen daran interessiert, nur einige wenige Dinge zu erfassen - Vibrationspegel, Frequenz, Amplitude, Stöße usw.
Die Benutzeroberfläche hängt also stark davon ab, was Sie erfassen möchten. Angenommen, Sie möchten nur eines oder mehrere der folgenden Elemente kennen, funktioniert die unten vorgeschlagene Schnittstelle.
- Ein Vibrationsereignis wie ein Schock oder eine plötzliche G-Kraft
- Das Vibrationsniveau
Die allgemeine Schnittstelle besteht darin, das Signal durch eine Diode und dann einen Widerstand in einen Kondensator zu schieben, der an Masse angeschlossen ist. Parallel zum Kondensator befindet sich eine Klemmdiode, die die Spannungsspitzen auf eine vernünftigere Spannung (z. B. 5 V) begrenzt.
Jedes Mal, wenn eine Spitze auftritt, wird der Kondensator ein wenig aufgeladen. Wenn Sie ständigen Vibrationen ausgesetzt sind, wird diese schneller aufgeladen. Es wird schließlich den Pegel der Klemmdiode erreichen, solange die Vibration die Selbstentladungsrate des Kondensators überschreitet.
Wenn Sie die Spannung am Kondensator messen, erfahren Sie mehr über das eingehende Signal.
Wenn Sie einen Widerstand parallel zum Kondensator schalten, können Sie festlegen, wie schnell sich der Kondensator entlädt. Ein kleiner Widerstand entlädt sich schnell und Sie können zählen, wie oft der Piezo getroffen oder fallen gelassen wird. Durch einen großen Widerstand kann sich die Ladung aufbauen, sodass Sie keine einzelnen Ereignisse sehen, sondern eine höhere Spannung mit stärkerer Vibration, eine niedrigere Spannung mit weniger Vibration und keine Spannung ohne Vibration erhalten.
Wenn Sie mehr Informationen als diese einfache Technik benötigen, sollten Sie einen Signaltransformator verwenden, um das Signal in den 5-V-Bereich zu bringen, sowie einen Präzisions-Operationsverstärker und einen ADC.