.6) 1 canale non amplif. +/-
In molte applicazioni occorre acquisire anche valori negativi di un fenomeno fisico ( esempio nel caso di vibrazioni ), visto che l'Arduino è stato concepito per acquisire solamente dati con positivi occorre realizzare un piccolo circuito che abbinato a degli artifizi hardware permetta di acquisire anche valori negativi
acquisizione di dati positivi e negativi
Nell’esempio 2.4 abbiamo visto che con l’Arduino si possono leggere solamente valori di tensione, pertanto se vogliamo acquisire anche la parte negativa di un segnale sismico dobbiamo aggiungere un piccolo hardware che permette con un artifizio di spostare i riferimenti dello zero.
L’Arduino normalmente quando visualizza una tensione di 0 volt , visualizza il valore 0 mentre quando visualizza 5 volt visualizza il valore 1024.pertanto quando gli arriva un valore di tensione negativa il valore letto è ancora = 0.
come figura precedente, è stato aggiunto un trimmer con vaolre
pari al valore della R1 =R2 = 220 - 470 hom per l’azzeramento del segnale.
Per fare il test di prova occorre collegare 2 batterie a stilo da 1,25 v ciascuna posizionate in un apposito porta batterie per circuiti elettrici e collegarla alla massa e polo + 2,5 volt sopra indicati.
1) collegare polo positivo e negativo con il tester leggeremo 2,5 volt circa
2) collegando il tester al ch1 e alla massa si leggerà un valore pari alla metà del valore letto al punto 1), nel nostro caso 2,5v / 2 = 1,25 volt
Attenzione , normalmente le bread board in alto e in basso hanno una traccia rossa (+) e una blu (massa), i cavi che si collegano a 5 v vanno collegati alla traccia rossa quelli collegati al Gnd alla massa della bread board ( traccia blu ).
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porta batterie per n° 2 stilo della ditta http://www.futurashop.it)
Con il piccolo hardware in pratica al posto di avere una dV di 5 volt da 0 a 5 volt , si avrà un dV sempre di 5 volt ma da -2,5 a+2,5 volt, di conseguenza quando l’Arduino legge 0 corrisponde a -2,5 volt; quando legge 512 si ha una tensione = 0 volt, quando si legge 1024 la tensione corrispondente è di + 2,5 volt.
Se a software in fase di acquisizione oppure in post processing al valore letto sottraiamo 512 ( 2^ bit = 2^10= 512) otteniamo un valore di
- 512 per valori di - 2,5 volt;
0 per valori di 0 volt;
+512 per valori di + 2,5 volt;
Per avere il valore esatto in volt il valore letto andrà moltiplicato per un fattore di conversione = k dove K = 5 volt / 1024 = 0.0048828125 nel caso non si siano utilizzati amplificatori aggiuntivi, pertanto se leggiamo -235 i volt misurati saranno: -235 *0.0048828125 = -1,47 volt
In caso di utilizzo di amplificatori aggiuntivi il risultato di tale operazione va ancora moltiplicato per il gain applicato.
Test di taratura dello zero strumentale ( vedere listato )
le due resistenze indicate nel precedente circuito con le sigle R2 R3 difficilmente hanno il medesimo valore, tale differenza porta ad una staratura dello zero strumentale.
STACCARE I GEOFONI O ALTRO SENSORE COLLEGATO sostituendolo con un ponticello posizionato negli stessi punti del caco bipolare del geofono / sensore
Per permettere una esatta centratura del sistema occorre accendere l’arduino e con attenzione, usando un buon cacciavite schermato far ruotare il potenziometro fino a quando si legge il valore 0 oppure 512 a seconda i casi.
per far ciò utilizzare il seguente programmino a 1 canale facendo i test prima al canale 1,2,
( questa prova permette di rendersi conto del rumore hardware che per amplificazione elevata può raggiungere valori a +/- 5 step su una scala di 512 ( meno dell’ 1 %)