Lesen von Durchflussmessern von Mic Port

Ich versuche, zwei Hall-Effekt-Durchflussmesser über den Audioeingangsanschluss (Mikrofon) eines Android-Geräts abzulesen. Ich möchte beide Durchflussmesser unabhängig voneinander ablesen können. Der Audioeingang ist ein Standard-Kopfhöreranschluss, sodass er nur einen Kanal für das Mikrofon hat.

Das erste Problem ist, dass die vom Audioeingang bereitgestellten +5 V nur 2 mA liefern, was nicht ausreicht, um beide Durchflussmesser mit Strom zu versorgen. Ich dachte mir, ich könnte in das USB-Kabel spleißen, das das Android-Gerät mit Strom versorgt / auflädt, und seine + 5 V und Masse verwenden, um die Durchflussmesser mit Strom zu versorgen.

Das zweite Problem besteht darin, zu wissen, welcher Impuls von welchem ​​Durchflussmesser kam. Mir wurde vorgeschlagen, einen R-2R zu verwenden, um die Impulse zu einem Signal zu mischen, jedoch mit Spannungen (und damit Amplituden) von 25 % und 50 %. Auf diese Weise weiß ich, wenn ich einen Impuls lese, wenn der Impuls eine Amplitude von 25 % hat, dass er von Durchflussmesser A stammt, 50 % von Durchflussmesser B, 75 % von beiden. Ist das ein guter Ansatz?

Nun besteht das Problem darin, wie man die Ausgangsspannung vom R-2R an die Masse des Audioeingangsanschlusses anlegt. Anscheinend muss ich die Ausgangsspannung des R-2R verwenden, um die Spannung der +5 V des Audioeingangsanschlusses zu steuern. Nach einigen Recherchen stellte ich fest, dass Sie mit einem Operationsverstärker einen "Spannungsfolger" erstellen können, der die Spannung eines Stromkreises mit der Spannung eines anderen abgleicht. Klingt nach genau dem, was ich brauche, aber ist es das?

Ich habe so gut ich konnte einen Schaltplan zusammengestellt - ich bin noch ziemlich neu in EE. Kann ich eine Bestätigung über seine Korrektheit bekommen? Irgendwelche Änderungen oder Verbesserungen?: http://www.digikey.com/schemeit/#1fwi

Dies sind die Durchflussmesser, die ich jetzt verwende: http://www.adafruit.com/products/828

Dies sind die Durchflussmesser, die ich eventuell verwenden möchte: FT-330 von Gems Sensors (sorry, kann nur 2 Links posten - kann "FT-330" googeln und es ist das erste und zweite Ergebnis).

Bisher habe ich mit meinem Desktop-PC getestet. Ich habe eine Java-App geschrieben, die Impulse (Unterbrechungen?) vom Audioeingangsanschluss (Mikrofon) erkennen kann. Ich kann einen einzelnen Durchflussmesser anschließen, indem ich die +5 V vom Audioeingang mit den +5 V des Durchflussmessers und die Masse vom Audioeingang mit der Impulsleitung des Durchflussmessers verbinde. Ich weiß nicht, ob dies der richtige Weg ist, aber es funktioniert, indem ich ein Signal vom Durchflussmesser bekomme und die Impulse so sehen kann:

Durchflussmesser-Impulsleser-App

Nun, ich habe alle meine Teile eingebaut und meine Schaltung funktioniert nicht.

Ich entdeckte, dass meine Durchflussmesser je nach Position des Rads zwischen einem „Ein“- und „Aus“-Zustand wechseln und keinen einzigen Impuls aussenden, wie ich dachte. Wenn sie "an" sind, können +5 V vom Impulsstift zur Masse gelesen werden. Wenn sie "aus" sind, sind es 0 V.

Der R-2R scheint zu funktionieren. Wenn keiner der Durchflussmesser "eingeschaltet" ist, lese ich +0,02 V vom Ausgang des R-2R (kombinierte Impulse) gegen Masse. Wenn nur Durchflussmesser 1 eingeschaltet ist, lese ich +0,95 V. Wenn nur Durchflussmesser 2 eingeschaltet ist, lese ich +1,95 V. Wenn beide eingeschaltet sind, lese ich +3,24 V. Obwohl dies funktionieren wird, habe ich erwartet, +1,25 V (25 %), 2,5 V (50 %) bzw. 3,75 V (75 %) zu erhalten. Warum nicht ich?

Der Operationsverstärker macht überhaupt nicht das, was ich will. Wenn der VCC des Operationsverstärkers +3,24 V beträgt (beide Durchflussmesser sind eingeschaltet), ergibt das Lesen zwischen dem OUT des Operationsverstärkers und der Masse des Mikrofons -1,2 V. Warum diese negative Spannung? Ich dachte, dass der Operationsverstärker die Spannung von IN + (Mikrofon + 5 V) auf OUT (Mikrofonmasse) ändern würde, um die Spannung von VCC auf GND anzupassen. Was fehlt mir hier?

Welchen Frequenzbereich erwarten Sie von den Durchflusssensoren? Ich gehe davon aus, dass der Mikrofoneingang Ihres Telefons für Frequenzen unter 100 Hz oder so nicht gut funktioniert. Der Mikrofoneingang sollte für Frequenzen zwischen etwa 100 Hz bis etwa 15 KHz gut funktionieren.

Antworten (1)

Sie haben viele Fragen in diesem Beitrag. Beim nächsten Mal empfehle ich, sie in separate Posts aufzuteilen oder sie zumindest zu nummerieren.

1) Ja, Sie können 5 V über das USB-Ladekabel erhalten. Das wird gut funktionieren.

2) Ja, der von Ihnen beschriebene Ansatz mit zwei Widerständen ist gut, solange Sie ihn mit der richtigen Art von Ausgang verwenden (Gegentakt oder offener Kollektor). Die von Ihnen gezeigten Schaltpläne gehen von Gegentaktausgängen aus, während FT-330 ein offener Kollektor ist (Sie können dies daran erkennen, dass ein Pull-up-Widerstand erforderlich ist). Es ist nicht klar, welche Art von Ausgang das Adafruit-Meter hat, aber vermutlich Push-Pull, da Pull-up-Widerstände nicht erwähnt werden.

3) Ich bin mir nicht sicher, warum Sie überhaupt einen Operationsverstärker benötigen. Es wird nicht schaden, aber Sie sollten in der Lage sein, den Ausgang einfach mit dem Eingang des Mikrofons zu verbinden. Die Ausgangsspannung fällt je nach Eingangswiderstand des Telefons etwas ab, dies ist jedoch möglicherweise kein Problem. Fügen Sie den Operationsverstärker erst hinzu, wenn Sie festgestellt haben, dass das Telefon zu viel Last liefert.

4) Der Grund, warum Ihre Operationsverstärker nicht funktionieren, ist, dass Sie einen Verdrahtungsfehler gemacht haben. Aus Ihren Schaltplänen sollte Ihr Vcc immer 5 Volt betragen. Wenn Sie es nicht sehen, überprüfen Sie dreimal, ob Sie alles richtig zusammengebaut haben.

extra: Aus Ihrem Screenshot geht hervor, dass Sie einen Kondensator an Ihrem Mikrofoneingang haben (wahrscheinlich im Telefon). Wie Sie sehen können, hat dies zur Folge, dass eine "durchschnittliche" Spannung am Eingang 0 Volt beträgt. Sie können es auf dem Diagramm sehen - wenn Sie beispielsweise +5 V Volt geben, lädt sich der Kondensator in wenigen zehn Millisekunden auf +5 V auf und der Eingang sieht 0 Volt (+5 - +5). Wenn Sie jetzt 0 V am Eingang geben, sieht die Karte -5 Volt (0 - +5 V). Aber bald entlädt sich der Kondensator und Sie sehen wieder 0 V.

Lesen von Durchflussmessern von Mic Port
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v