サンプリング周波数はどの段階で決定するのかが知りたいです。

Question

前提・実現したいこと

加速度センサから出力されるアナログ電圧値をA/Dコンバータ通してRaspberry Piに取り込みたいと考え、そのA/Dコンバータを選定しています。

応答周波数が0~1000[Hz]の加速度センサを使用する場合、1000Hzまで計測するには最低でも倍の2000Hzのサンプリング周波数が必要になってくると思います。

そのため、A/Dコンバータのサンプリングレートが3000SPSのものを購入し、電圧値を2000個連続で読み取り、配列に格納するC++のプログラムで取得しているのですが、本来サンプリング周波数が2kHzであるなら1秒間で処理が終わらなければいけないところを15秒ほどかかってしまっています。（つまりは、サンプリング周波数が2000/15=133.33...[Hz]であるため、半分の66Hzまでしか計測できていない）

この原因として、A/DコンバータとRaspberry Piの通信速度、Raspberry Piの電圧値を読み取る処理速度が遅い場合は、最も低い方にサンプリング周波数は合わせられてしまうのでしょうか？

そもそも考え方が間違っている場合は申し訳ありません。

発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ

該当のソースコード

ソースコード

試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Answer 1

そりゃ処理が遅い部分があれば、その処理が終わらないことには次には移れませんので、遅くなりますね。

Comments

[LGBG]

回答ありがとうございます。ということは、コード次第である程度は改善できるかもしれないが、限界があるということですね。

[y_waiwai]

まあ、そういうことになります
しかし、秒間２０００程度なら十分可能のように思えます。

が、そのそものはなし、応答速度が１０００Hzだからといって、フルスピードでサンプルしなければいけないってのはなにか間違ってる気がしますが

[LGBG]

実のところ、今後、10000Hzの加速度センサを使用したいと思っていて、30000SPSのADコンバータが搭載されたAD変換ボード（https://www.switch-science.com/catalog/3136/）を検討しています。現状はとてもじゃないですが。。

「フルスピードでサンプルしなければいけないってのはなにか間違ってる気がしますが」ぜひ、詳しく教えていただきたいです。計測したい周波数の倍のサンプリングレートが必要としか知識が無くて。

[y_waiwai]

なにを目的としてるか、です
わかりやすいように外気温センサとしときますと、
十秒に一回とかせいぜい１秒に一回のサンプリングで十分ですよね。
センサが１０００Hzだからといってそこで２千のサンプリングする、ってのはどーなん？というはなしになります

[LGBG]

分かりやすい説明ありがとうございます。用途によって必要な能力を判断しなければならないですね。
（使用用途としては、加速度をFFT解析でどの周波数が大きいかを見ようとしているので、その場合だとどうしても倍のサンプリングレートは必要になってくると考えています。）

Answer 2

この原因として、A/DコンバータとRaspberry Piの通信速度、Raspberry Piの電圧値を読み取る処理速度が遅い場合は、最も低い方にサンプリング周波数は合わせられてしまうのでしょうか？

はい

Comments

[LGBG]

簡潔な回答ありがとうございます。

[ozwk]

そもそもアナログ出力の加速度センサをADCで読み取るぐらいなら
最初からデジタル出力の加速度センサを使えばいい気もします。

[LGBG]

確かにそうですね、検討してみます。