加速度センサのサンプリング周波数の求め方

質問

加速度センサのサンプリング周波数を求める時はどのような計算が必要ですか？

http://www.analog.com/jp/content/td_accelerometer_specifications_definitions/fca.html
このサイトに応答周波数から-3dbすればよいと書いてあるのですがこれを使えばいいのですか、そうした場合、どのように計算すればいいか教えてください。

回答No.4

DCI4 · ベストアンサー

ボード線図は20log(出力/入力）でかけばいいんですね？

★回答

アナログフィルタ振幅特性と　ノイズレベルの交点を求めるためですので
アナログ特性の理論値　振幅だけをボード線図　片対数グラフ　描画ですね
振幅　　db　で　周波数logです　　オクターブ　　ディケード　お好みでよし
べつに計算でもＯＫです

＊＊＊＊＊＊＊＊おわり＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

あと、DCI4さんが書き込まれたURLのデータシートに「アナロ
グ帯域幅がA/Dサンプリング周波数の1/2を超えないようにする
必要があります」と書かれていたのですが・・・・・・・・・・・・・

★回答

URLのデータシート
は本来　貴君が質問側で貼り付けるべきものですが
なにも　なかったので　とりあえず　ADの製品を貴君がURL指示してたので
話しが進むように　適当に　想定しただけですよ

メーカーアプリケーション　はそのデバイスのみの　ノイズしか考慮してないわけで
貴君の目的の回路と　機械系で　別のノイズがあるので
実際はセンサー部分とその周辺を含め　測定がベスト
仮設計して動作させ　実動作する　　システム同定して　最終的にフィルター遮断周波数を決定するのがベストじゃないの？

具体的にはFFTアナライザーで測る
制御　サーボ　はサーボアナライザーて言う名前の測定器になってるね
私が使ったのは　信号発生器　ボーデ線図　極　零点　カーブフィッターまで付いてたよ。

具体的にはなにを設計するかで　ちがってくるわけ　目的がそれぞれちがうからね。

＊＊＊＊＊＊＊＊おわり＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

回答No.3

DCI4

★回答補足

図は横軸リニアー

求める時はボーデ線図　対数グラフで書けば　一次　落ちはもちろん
直線となるので　ノイズフロアとの交点が　図から簡単に求められる

計算して求めてもよろしい　貴君の自由である　交点は概算程度で十分だ

お礼

回答ありがとうございます

ボード線図は20log(出力/入力）でかけばいいんですね？

あと、DCI4さんが書き込まれたURLのデータシートに「アナロ
グ帯域幅がA/Dサンプリング周波数の1/2を超えないようにする
必要があります」と書かれていたのですがこれはデータシートのBandwidth の値を2倍にしたものがサンプリング周波数の最低値という認識でいいですか？それともF－3 dB = 1/(2π×R×C)を計算して出てきた値を2倍にすればいいのですか？

回答お待ちしております

回答No.2

DCI4

アナログ出力の加速度センサを使う予定です。

つまり帯域幅はサンプリング周波数の最大値ということで。
必要周波数は実際に計測しないとわからないという感じですか

★回答

アナログ出力の加速度センサは　外部コンデンサー１個の指定ですね
http://www.analog.com/static/imported-files/jp/data_sheets/ADXL335_jp.pdf
図のようになりますね
ノイズレベルと　１次スロープの交点が　1/2Ｆｓ　程度で決めればよいんじゃない

回答No.1

noname#221368

デジタル出力タイプを仮定します。参考URLの次の一文です。

＞出力データレートは、デジタル出力タイプの加速度センサーの仕様で、データのサンプリング・レートを定義します。帯域幅は、任意の出力データレートでエイリアシングなしにサンプリングできる周波数帯域です。ナイキスト・サンプリング基準に従って、帯域幅は出力データレートの半分になります。

　前半の帯域幅に関するエイリアシングですが、エイリアシングはデジタルサンプリングに特有の現象で、実際に測定してみないと、なかなか気づけないものです。エイリアシングの説明はおっくうなので省略しますが要するに、サンプリング周波数を決めた時に、それよりどれくらい低い周波数の結果なら信用できるかの周波数の上限を決め、これは製品カタログにやり方が書いてあると思います。

　ナイキスト・サンプリング基準とは、100Hzまでの波形成分が欲しいなら　、サンプリング周波数は200Hz以上にせよという数学的定理です。

　よって、「必要周波数≦ナイキスト周波数＝サンプリング周波数/2≦帯域幅」 ならOKよ(^^)、という話だと思われます。

＞アナログ出力加速度センサーの場合、帯域幅は、DC（または低周波）加速度に対して周波数応答が－3dBとなる周波数のことです。

については、アナログ計器としての加速度センサーの機械的性能、つまり加速度センサーの起歪部の機械的性能の事を言っていると思われます。

補足

回答ありがとうございます
アナログ出力の加速度センサを使う予定です。

つまり帯域幅はサンプリング周波数の最大値ということで。
必要周波数は実際に計測しないとわからないという感じですか？