Diminución del ruido proveniente de sensor analogico

International Español Hardware
#1

Hola a todos,

Estoy trabajando en un pequeño proyecto en donde debo medir la distancia desde un sensor de analógico, para hacer esto estoy usando labview como interfaz grafica, un arduino como tarjeta de adquisición y un sensor laser de distancia que entre sus características tiene que:
Alimentación: 10-30V
Señal de salida 0-12V/4-20ma.

Teniendo en cuenta que la entrada al arduino es de 5V implemente un divisor de voltaje con resistencias, pero al momento de censar la señal tengo mucho ruido. Últimamente agregue un condensador de 1000 uf a la salida del divisor, y pese a que disminuyo, este sigue apareciendo.

mi pregunta es si uds me pueden ayudar o aconsejar a como disminuir el ruido, no se si podre utilizar otro tipo de divisor o que.

Espero que me puedan ayudar, de antemano agradezco su ayuda.

Saludos.

#2

Bueno, lo primero que se me ocurre preguntar es como alimentas todo? El ruido viene de algun lugar asi que mejor es detectar quien es el responsable y el 1er candidato es la fuente con la que alimentas el Arduino.
Si me dices que lo alimentas con la PC entonces todo el ruido proviene del sensor algo que dudo mucho.

Asi que primero. quita el arduino y mide la salida del sensor con un multimétro/tester. Si la salida es estable a muy estable, entonces el responsable es el arduino y su fuente o como se conecte con la PC.

Empieza por ahi y continuamos dándote sugerencias.

NOTA:
Una chapuza (como dicen los españoles) o parche sería:
Que promedies las lecturas tomadas por la entrada del arduino, tomas 20/50 o mas muestras y sacas el promedio y listo.

#3

Hola,

Muchas gracias por tu rápida respuesta. Respecto a tus preguntas:

El sensor lo alimento con una fuente externa de 12V, la he medido con un tester Metrawatt (de precisión) y no tengo casi nada de ruido.
Por otro lado como tu bien comentas el arduino lo alimento desde la PC, ya que también envió información a esta.

Respecto a la Nota:

Trate de hacer eso desde labview pero sin muchos resultados.

Saludos,

#4

Bueno entonces como era de esperar el sensor está bien y algo ocurre entre el sensor y el arduino.

Asi que comienza haciendo pruebas simples.

Coloca una batería de alguna tensión medible, ya que tienes el divisor resistivo podrías llegar hasta los 12Vdc. No fuente. Batería o pila.

Mide a ver si lo registra bien. Seguramente lo haré perfecto y sin ruido.

Si es el caso entonces, veamos que ocurre entre los cables del sensor y la entrada de tu Arduino.

#5

Oka, en cuanto llegue a la casa lo probaré.

para que tengas una idea, te adjunto un grafico en donde se aprecia el ruido sin capacitor (Primer tramo) y con Capacitor(segudo tramo).

#6

Hola, probé midiendo solo una pila y sigue apareciendo ese ruido.

crees que pueda ser el cable USB del arduino ?

#7

A qué distancia tienes el sensor del arduíno? Cable muy largo?

Por qué no utilizas la salida 4-20mA? Ahí no tendrás nada de ruido y simplemente necesirarás un R para poder medir en tensión en el arduíno.

Un saludo!

#8

Hola Danicap,

Si, yo en un principio también pensaba que se podía deber a el largo del cable del sensor (el cable debe medir unos 5-6 m), pero luego de realizar la prueba con una pila que me recomendó survyte, queda claro que el ruido lo tengo por el lado del arduino.

ahora respecto a lo de la salida en corriente, he pensado en usarla pero la verdad no se como aplicarla, si me pudieses guiar un poco en esto te lo agradecería.
Principalmente las dudas que salen son:
1- según entiendo hay que utilizar una resistencia de 250 ohm entre la entrada analógica y la señal del sensor.
2- de todos modos tendría que colocar un divisor de tensión entre el sensor y el arduino, ya que este es de 12 V.
3- como hace el arduino al momento de leer la señal de corriente, la transforma en un voltaje con la resistencia de 250 ohm?, de ser así creo que seguiré teniendo el problema con el ruido.

Saludos.

#9

Las salidas 4-20mA al ir en corriente no sufren de ruido electromagnético (Esto no es exactamente así pero por simplificar si, generar ruido en corriente es muchísimo mas difícil).

Ahora bien, para que el arduíno interprete esto debes convertir esa señal en corriente a un voltaje que sa capaz de medir el CAD. ¿Cómo hacer esto? sencillo colocas una resistencia mediante la cual al circular la corriente proveniente del sensor genere una diferencia de potencial.

Colocando una resistnecia de 350 ohms lo que haras es generar una tensión 1-5V que si podrá ser interpretada por el arduino. Aquí puede que s emeta algo de ruido en esta conversión a tensión pero desde luego nada que ver con lo que pueda generar el sensor en su salida de voltaje, si se te generase ruido aquí coloca un condensador en paralelo a la R y lo filtrarás.

La R debe ir entre entre el pin de entrada analógico conectado a la salida del sensor y masa.

Un saludo!

#10

Oka, me queda mas menos claro, en cuanto llegue a mi casa hare la prueba y te comento mis resultados.....

Lo único que me deja en duda, es que ayer realice la prueba de utilizar una pila como sensor, es decir, la entrada analógica la conecte al positivo de la pila y la tierra del arduino al negativo, aun así tenia ruido al realizar la medición con labview. podrá ser que el cable USB que conecta el arduino con el PC no sea de muy buena calidad y genere ruido?

Muchas gracias por tu guía.

#11

Danicap, se te ha escapado un digito

Colocando una resistnecia de 350 ohms lo que haras es generar una tensión 1-5V

La resistencia debe ser de 250

20mA250 ohms = 5V
04mA250 ohms = 1V

en cambio
20mA*350 ohms = 7V

Se que fue un error de tipeo.

#12

Oka, gracias por ese punto.. hoy lo implementaré y les comento.

#13

Hola nuevamente,

les comento que lamentablemente no tengo mejorías con el cambio a corriente en la señal del sensor.

Creo que debe ser de el arduino hacia atrás..... puede el PC entregar una alimentación con ruido??
Lo otro que quería consultar es si se puede alimentar el arduino por el pin de alimentación y usar el USB solo para transmitir la info.

Perdón por las molestias y nuevamente gracias por su ayuda.

#14

Empieza a hacer pruebas con elementos que mejoren las cosas.
Usa un capacitor de 470 o 1000 uF entre 5 y GND.

Tienes puesta a tierra de tu PC? Tu pc debe tener una fuja de corriente, es normal que eso pase.
Si tienes prueba con un cable a chasis de la pc.

A ver si alguna prueba de esta sirve.

#15

Si el condensador de 1000uf lo coloque desde un principio.

Lo de la tierra es mas complicado porque tengo un notebook.

Mañana trataré de conseguirme un cable USB distinto haber si mejora la señal

#16

surbyte:
Danicap, se te ha escapado un digito
La resistencia debe ser de 250

20mA250 ohms = 5V
04mA250 ohms = 1V

en cambio
20mA*350 ohms = 7V

Se que fue un error de tipeo.

Oh no!! Si se me escapó el dedo al escribir, no me di cuenta, gracias Surbyte por el apunte.

Usa un capacitor de 470 o 1000 uF entre 5 y GND.

El condensador que te comenta surbyte no es en la entrada analógica, que ese también te limpiará ruido, sino entre la alimentación del arduíno, como te ha comentado entre el pin de 5V y el pin de GND.

Un saludo!!

PD: De cuanta fluctuación estamos hablando?

Has probado a medir directamente el sensor con un osciloscopio a ver qué está pasando ahí?

#17

Oka, le colocare un Condensador entre la tierra y los 5V del arduino (eso no lo había probado).

Respecto al osciloscopio, lamentablemente no tengo uno.

Te adjunto la imagen del ruido para que puedas ver de lo que hablo, notar que la señal que entra la estoy multiplicando por 1000.

PD: Lamentablemente siempre que trato subir la imagen para que se vea en el post no me resulta, por eso dejo el adjunto.

Saludos,

señal corriente.png
señal corriente.png804×350 4.28 KB

#18

Entiendo que la flutuación que tienes es pues entre 3.24V y 3.25V por poner un ejemplo, es asi? Desconozco la precisión de tu sensor, pero esos 10mV que tienes ahí me temo que no es ruido sino que vienen dados por la propia precisión del sensor

#19

Hola Estimados,

Coloque el condensador de 1000 uf entre 5 y 0 V del arduino y disminuyo significativamente. lamentablemente por motivos de trabajos no he podido hacer mas pruebas, pero hoy espero hacerlas y sacar imágenes para mostrárselas.

Muchas gracias por su guía.

Saludos,

#20

Bien, entre Danicap y yo te hemos guiado por los elementos mas comunes para estos casos.

Hay que determinar quien es el responsable. Todo apuntaba a la PC y por eso el capacitor de 1000uF entre 5V y GND, algo que no solemos usar, pero en este caso fue necesario.

Cuando tengas estos problemas ve aislando responsables. Busca una bateria de gel de 12V 7Ah como la de UPS, o luces de emergencia (que son de 6V gralmente y no serivirian) pero con ella alimentas al Arduino sin equivocarte en la polaridad, y veras que Arduino ahi trabaja perfecto, sin ruido... si entonces se comporta bien, sabes que TU FUENTE sea USB o por conector externo es la responsable.