Шум на пьезо-аналоговом чтении из-за источника питания Arduino

Чтобы было ясно, я использую обычный 5V Vcc для делителя напряжения. Есть ли лучшее регулируемое напряжение, которое я могу использовать на плате? У меня сложилось впечатление, что вывод Aref можно использовать только для подачи внешней ссылки. Могу ли я использовать этот контакт для получения регулируемого напряжения 5 В, или я неправильно понял? Как насчет использования 3,3 В?, @YouKnowNothingJohn

Из моих измерений я знаю, что обычный Vcc плохо стабилизирован. Если в источнике питания есть пульсации, я часто обнаруживал затухающие пульсации и в Vcc. VREF — это специальный вывод, который программируется для обеспечения опорного напряжения для АЦП. см. https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogreference/. Я имел в виду подключение VCC к VREF и установку аналоговой ссылки на EXTERNAL. Чем опорное напряжение и VCC имеют пульсации. Поскольку цифровое значение получается путем сравнения обоих напряжений, ошибка может быть устранена. Но это всего лишь идея. ;-), @Peter Paul Kiefer

Вы также можете построить внешнее стабилизированное напряжение, добавить его к VREF и установить опорное напряжение на EXTERNAL. И вы должны использовать это напряжение для вашего пьезо эталона. Но это необходимо только в том случае, если проблема вызвана пульсациями на VCC. Если проблема вызвана электромагнитными помехами, вы должны попытаться отфильтровать пьезоэлектрическое напряжение до того, как оно достигнет входа A0. Я занят этим утром, поэтому я добавляю только два комментария. Вечером отредактирую свой ответ, чтобы упорядочить информацию. Мой английский не очень хорош, поэтому я могу быть довольно неясным. ;-), @Peter Paul Kiefer

Питер, не проблема, ты мне очень помог! Теперь я понимаю, что вы имеете в виду под поставкой Vref с Vcc. Я провел несколько тестов напряжения, подключил 5 В к A1 и 3,3 В к A2 и провел те же измерения. Я взял 100 образцов и показываю двойную амплитуду (разница между минимальным и максимальным значениями). USB https://imgur.com/rmhgnRB 9В https://imgur.com/MQEMvc9. Я думаю, что потенциальным решением может быть использование 3,3 В от щита регистрации данных, поскольку оно выглядит очень стабильным! Как ни странно, графики 5 В не показывают огромной разницы между двумя источниками питания..., @YouKnowNothingJohn

На самом деле, я снова сделал графики, и теперь они выглядят так. USB: https://imgur.com/ImOdHyC. 9В: https://imgur.com/JWyaxo2. Я не уверен, откуда взялась разница, но это, кажется, имеет смысл. Итак, судя по этим графикам, у меня не должно возникнуть проблем с запуском пьезоэлемента с 5 В через делитель напряжения. Я посмотрю, смогу ли я также измерить напряжение после делителя., @YouKnowNothingJohn

Вот несколько графиков линии 2,5 В с пьезоэлементом и без него. USB с пьезо: https://imgur.com/mIbWWd4. 9В с пьезо: https://imgur.com/JoxX7BS. 9В без пьезо: https://imgur.com/buD1Fc0. Странный..., @YouKnowNothingJohn

Последние графики определенно являются намеком на то, что проблема связана с длинным проводом к пьезоэлементу. Если убрать, то сигнал ровный. Вы пробовали заземлить экран?, @Peter Paul Kiefer

Новый сюжет дает еще больше понимания... 9V с пьезоэлектрическим и без него: https://imgur.com/qEnOS7T. Я вручную подключил новый пьезоэлемент с коротким проводом (40 мм) к цепи, а затем снова отключил его. Вы можете увидеть эффект на 2,5 В ..., @YouKnowNothingJohn

Другой сюжет, где я подключаю и отключаю длинный проводной пьезоэлемент, выглядит очень похоже. источник 9В. https://imgur.com/TK63aF7, @YouKnowNothingJohn

Извините, что уже поздно, и я слишком устал, чтобы редактировать ответ, как и обещал. Но меня немного раздражает то, что я вижу в новых сюжетах. Укорочение проводов увеличивает эффект. Похоже, что источник питания посылает волны, а пьезоэлемент их принимает. Возможно, он действует как кварцевый осциллятор, я никогда не слышал о таком эффекте. Возможно, это хорошо известное поведение, или я неправильно его истолковал, но это точно, мы за пределами моих возможностей. Из того, что мы знаем сейчас, это вопрос для форума электроники в SE., @Peter Paul Kiefer

Петр, большое спасибо за терпение и помощь. Я наконец-то нашел решение своей проблемы и оказалось, что достаточно было подключить экран от пьезопровода к GND Arduino. Я чувствую себя глупо из-за того, что не пробовал это раньше, я нацелился на пульсации напряжения, потому что при USB-соединении не было проблем с шумом. На самом деле я ошибся с короткозамкнутыми участками, переделал их как следует с коннектором и джиттера не увидел...., @YouKnowNothingJohn

Пожалуйста. Я ожидаю, что вы опробовали заземление, потому что вы больше не упомянули об этом. Так что это тоже немного моя вина. Я должен был спросить тебя еще раз. В начале это решение было моим любимым. Но беседа была очень интересной, и у меня появилось несколько новых идей о том, как использовать, например, второй UNO для моделирования очень низкочастотного осциллографа. Я многому научился, и теперь моя очередь благодарить вас., @Peter Paul Kiefer