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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analoge Spannung erkennen


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo...
hat hier jemand vielleicht eine gute Idee, wie ich schnell und einfach
mit Hilfe des ADC eine Spannung auswerten kann?? Die Spannung ist eine
Sinusspannung mit Offset. Ich möchte gerne die etwa Frequenz des Sinus
und die Offsetspannung sowie die Amplitude der Sinusspannung bekommen.
Max. Frequenz des Sinus sind so 200Hz.
Ich möchte von euch kein Programm, sondern ein paar kreative Ideen wie
man sowas realisieren kann.
Besten Dank,
Gruss Matze

Autor: Unbekannter (Gast)
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1.) Über einen "längeren" (200 ms) Zeitraum samplen mit mindestens 5
kHz oder mehr.
2.) Mittelwert der Samples ist die Offset-Spannung.
3.) Spitzenwerte der Samples mit Hilfe des Mittelwerts suchen und
daraus die Amplitude errechnen.
4.) Optinal: Erechnete Offset-Spannung auf die Hälfte der gefundenen
Spitze-Spitze-Werte korregieren.
5.) Anhand der errechneten Offset-Spannung den Sinus in ein
Rechtecksignal umrechnen.
6.) Vom Rechtecksignal die Zeitabstände von allen 0-1-0 Übergängen
messen und den Mittelwert davon berechnen. Der Inverswert dieses
Mittelwerts ist die Frequenz. (Den ersten und den letzen in den Samples
nicht verwenden da die angeschnitten sind).

Optional: Mehrere solcher Messzyklen (vielleicht so 5 bis 10) und die
Mittelwerte der errechneten Offset-Spannung und Freqeunz berechnen.

Autor: Matthias (Gast)
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Ich hab mich ein bisschen ungenau ausgedrückt, ich möchte den Sinus
erkennen, also zB unterscheiden ob Sinus oder Sägezahn etc.
wenn du so willst eine Auswertung eines Funktionsgenerators zB.
Sorry, das ging aus dem ersten Beitrag nicht so hervor.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Tja, das ist nicht ganz so trivial aber machbar. Du musst Dir halt
überlegen, wann der Sinus auch als Sinus erkannt werden soll, also wie
optimal der gemessene Sinus sein muss.

Wenn Du Frequenz, Amplitude und Offset gemessen hast, kannst Du ja
einen dazu passenden Sinus in einem anderen Puffer berechnen, und dann
die beiden Puffer (gemessener "Sinus" und errechnetere, echter Sinus)
Sample für Sample vergleichen.

Für den Vergelich bildest Du am besten eine Fehler-Quadratsumme. Also
für jedes Sample den Fehler zwischen gemessen und errechnet quadrieren
und alle diese Quadrate zusammenzählen.

So könntest Du das gemesse Signal mit verschiedenen errechneten
Signalen vergleichen. Das mit der kleinsten Fehlerquadratsumme ist das
gemessene. Zusätzlich könntest Du noch ein Obergrenze einbauen, so dass
"zu falsche" Signale nicht als Sinus oder Dreieck oder sonst etwas
erkannt werden können.

Eine andere Möglichkeit wäre, sogenannte "Kreuzkorrelation". Dazu
einfach mal in der Wikipedia schmökern:

   http://de.wikipedia.org/wiki/Kreuzkorrelation

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