R&D daily

マイクロマシニング応用の半導体加速度センサ、
だいたい20年くらい前から、一般にも手に入るようになってきた。
自動車も、エアバッグの制御用として使われ始めたのも
2000年頃だったと思う。

今も昔も、ノイズがひどいと言われ続けている
ような気がする。本職のはずの人も
よくそんな話をしているのを見かけるのだが。

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実際、そのころ自分でも試してみたんだけど
車につけて走ると、ホワイトノイズみたいな
信号が計測されて、ぱっと見ノイズだ、と
思っていたんだけど。

回路やソフトウエアで色々フィルタリング
してみるんだけど、なかなかうまくいかない。

見た目、”それっぽい” 波形になるように
するのは簡単なんだけど、それを数値処理すると
計算結果は、どうにもおかしい....
理論値の1/2とか、2倍とかになってしまう。

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ずっと、”加速度センサは難しい”　なんて
分かったつもりだったんだけど。

とあるときに、数十キロヘルツで
サンプリングしてみると、
ノイズに見えてた波形が、ちゃんと真の
物理値を表しているように見えてきた。

具体的には、サーキットを周回
するんだけど、細かいノイズのような波形は
実はすべて、毎ラップ一致していたのだった...

いままではサンプリングが荒すぎて、
全く見えなかったようだ...

数キロヘルツサンプルじゃ、
ホワイトノイズに見えていたわけだ。

フィルタリングしても
そっから先のサンプリングが遅いと
特徴も抽出できない。

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で、諸々のフィルタを、
すっぱりととっぱらい、
数十キロヘルツサンプリングの
ノイズまみれ（に見える）
の波形を数値処理してみる。

すると、いままでのフィルタ済みの
綺麗っぽい波形なんかよりも、一桁
精度の高い結果が出てしまったのだった。

フィルタリングが良くなかったのかな、
とも思うんだけど、（コンデンサの周波数特性とか
DC電圧依存性とか）原因は良く分からない。

まあ、一番は、見た目 ”ノイズ” に見える
正しい信号、ってのが難易度
高かったんだとは思うんだけど....

いまだにその衝撃は消えていない。
まあ、いまのシリアル出力の
センサでは、もうちょっとわかりやすく
できているとは思うけど。