Samplingsfrekvens/Aliasing instruerbar: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Jag vill skapa ett pedagogiskt projekt som visar alias (och samplingsfrekvenser) och är avsett att placeras på en webbplats som en resurs för studenter som lär sig om alias.

Steg 1: Ciruit -layout

Arduino

Arduino är basen i kretsen; stödja servomotorn (med monterat givarhjul) och den placerade halleffektgivaren.

-Kodarhjul: Koderhjulets syfte är att hänga upp en magnet som roterar i en cirkulär bana och svävar över en placerad hall -effektsensor.

-Sensorinställning: Hall -effekt -senorn är placerad under magnetens rotationsbana, dess syfte är att spåra magnetens passering med olika rotationshastigheter och datainsamlingshastigheter.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

1. Skaffa material:

   Arduino (+ brödbräda), ledningar, kodarhjul, magnet, hall -effektsensor, servomotor, Matlab -applikation, Arduino -applikation

2. Klipp ut givarhjulet, montera på servon, skjut in magneten i spåret.
3. Fäst hall -effekt senor under magnetvägen (trådförlängning av sensorn kan behövas).
4. Bygg krets.

Steg 2: Arduino -kod

Metod för datainsamling

Arduino -koden använder [Linje 41] för att samla information, via "Analog In" A0 -porten, från hall -effektsensorn

Metod för seriell dataöverföring

• [Linje 43] Visar i den seriella monitorn en variabel "timer" som implementerar funktionen "millis ()" för att hålla en löpande timer i millisekunder under programmets varaktighet.
• [Linje 45] Visar i den seriella monitorn en variabel "hallsensor" som implementerar "analogRead" för att få information från hall -effektensorn när programmet körs.

Syftet med fördröjning () -parametern

Syftet med fördröjning () -parametern är att variera responstiden för datainsamling som tas emot från hall -effektsensorn

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

Mata in Arduino -kod i Arduino -applikationen

Steg 3: Matlab -kod (HallRT -fil)

-Metod för datamottagning - [Figur 3: rad 77]

Skaffa data från ArduinoStep

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

Matlab -kod är över siffror, spara i HallRT -fil

Steg 4: Matlab -kod (thresh_analyze)

Metod för att räkna toppar [Figur 2: Linjer 45-53]

• Användningen av flaggan i denna Matlab-kod är så att när for-slingan snubblar på en 'aRval' som är större än det förinställda 'tröskvärdet' kommer att öka med en, markeras toppen med en asterisk, och if-satsen [rad 45-50] bryts eftersom flagga = 1. Den andra if-satsen med en flagga [linje 51-53] indikerar att när toppen är uppnådd och värdena börjar sjunka runt toppen, då flagga = 0 och for -slingan fortsätter att söka efter fler toppar.

• Parametrar/nödvändiga värden:

  • 'aRval': Den insamlade informationen från en provkörning.
  • 'trösk': Ett valt värde för att ange något ovanför det i aRval som en topp.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

Skapa en andra Matlab -fil "thresh_analyze"

Steg 5: Trial 1: No Aliasing

Figur 1: Data Trial @ Delay 200 Figur 2: Thresh Analyzed Data

-Fördröjningsparameter: 200

Toppar:

Räkna = 45

-Antal varv per minut:

45 Varv/minut

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

1. Anslut Arduino till din bärbara dator.

   Ställ in fördröjningen i Arduino -koden till "200". Tryck på Ladda upp (i det övre vänstra hörnet av programmet)

2. Gå till din Matlab -fil HallRT [rad 37] och ändra variabeln 'delayTime' till 200.
3. Kör HallRT -programmet.
4. Spara Matlab -filen under "delay_200". (Spara figur)
5. Ladda filen delay_200.mat.
6. Kör programmet thresh_analyze. (Spara figur)

Steg 6: Trial 2: Aliasing av sensor (i)

Figur 1: Data Trial @ Delay 50

Figur 2: Tröskanalyserade data

Fördröjningsparameter: 50-toppar:

Räkna = 52

Antal varv per minut:

52 Varv/minut

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Delsteg:

1. Anslut Arduino till din bärbara dator.

   Ställ in fördröjningen i Arduino -koden till "50". Tryck på Ladda upp (i det övre vänstra hörnet av programmet)

2. Gå till din Matlab -fil HallRT [rad 37] och ändra variabeln 'delayTime' till 50.
3. Kör HallRT -programmet.
4. Spara Matlab -filen under "delay_50". (Spara figur)
5. Ladda filen delay_50.mat.
6. Kör programmet thresh_analyze. (Spara figur)

Steg 7: Trial 3: Aliasing av sensor (ii)

Figur 1: Data Trial @ Delay 100 Figur 2: Thresh Analyzed Data

Fördröjningsparameter: 100-toppar:

Räkna = 54

Antal varv per minut:

54 Varv/minut

--------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------- Delsteg:

1. Anslut Arduino till din bärbara dator.

   Ställ in fördröjningen i Arduino -koden till "100". Tryck på Ladda upp (i det övre vänstra hörnet av programmet). '

2. Gå till din Matlab -fil HallRT [rad 37] och ändra variabeln 'delayTime' till 100.
3. Kör HallRT -programmet.
4. Spara Matlab -filen under "delay_100". (Spara figur)
5. Ladda filen delay_100.mat.
6. Kör programmet thresh_analyze. (Spara figur)

Steg 8: Test 4: Aliasing of Sensor (iii)

Figur 1: Data Trial @ Delay 300 Figur 2: Thresh Analyzed Data

-Fördröjningsparameter: 300

Toppar:

Räkna = 32

Antal varv per minut:

32 Varv/minut

---------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------- Delsteg:

1. Anslut Arduino till din bärbara dator.

   Ställ in fördröjningen i Arduino -koden till "300". Tryck på Ladda upp (i det övre vänstra hörnet av programmet)

2. Gå till din Matlab -fil HallRT [rad 37] och ändra variabeln 'delayTime' till 300.
3. Kör HallRT -programmet.
4. Spara Matlab -filen under "delay_300". (Spara figur)
5. Ladda filen delay_300.mat.
6. Kör programmet thresh_analyze. (Spara figur)