Hallo Leute!
Hab mal wieder ne Frage:
Hab hier nen Umrichter, der mir ein PWM Signal liefert, dass annähert
ein Siunssignal darstellt (darstellen soll).
Meine Aufgabe ist es jetzt,dieses Sinussignal sauber darzustellen, bzw.
dessen Nullstellen zu detektieren.
Wollte das ganze mit nem Tiefpass machen. Nur irgendwie hab ich nie ein
wirklich sauberes Signal.
Die Daten:
PWM-Frequenz: ca. 10kHz
Sinusfrequenz: zwischen 0Hz und 150Hz
Hab die Grenzfrequenz auf 150Hz gelegt und bekomm dann folgende
RC-Werte:
R=1K und C=1uF (Hoff ich hab mich hier nicht verrechnet)
Das Signal greife ich an nem Trafo ab, der am Umrichter hängt.
Ich bin mir auch net wirklich sicher welche Grenzfrequenz ich nehmen
soll (wirklich 150Hz?)...
Hoffe ihr könnt mir da weiter helfen. Vielen Dank!!
Viel Grüße
M.S.
Auf der Grenzfrequenz hast Du bereits einen Spannungsabfall von -3dB
(also etwa 70,8% der Originalamplitude). Daher ist es nötig a) die
Grenzfrequenz höher zu legen und b) ggf. ein Filter höherer Ordnung
einzusetzen.
Schau Dir mal die Bode-Plots eines Tiefpasses entsprechender Ordnung an
(gibt sicher genügend Homepages wo man das sehen kann), um ein Gefühl
dafür zu bekommen, wo man in etwa die Grenzfrequenz ansetzt, um zum
einen die Amplitude bei der max. Frequenz (also Deinen 150Hz) nicht zu
beeinträchtigen, aber zum anderen eine bestmögliche Filterwirkung zu
erzielen.
Hallo,
vielleicht hilft dies weiter.
http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem
Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches, bandbegrenztes
Signal, mit einer Minimalfrequenz von 0 Hz und einer Maximalfrequenz
fmax, mit einer Frequenz größer als 2 · fmax abgetastet werden muss,
damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das Ursprungssignal
ohne Informationsverlust (aber mit unendlich großem Aufwand) exakt
rekonstruieren und (mit endlichem Aufwand) beliebig genau approximieren
kann.
Gruss Klaus.
Die Grenzfrequenz sollte nicht zu nahe bei den 150Hz liegen, da sonst
Amplitude und Phase des Sinussignals verändert werden. Sie sollte aber
auch nicht zu nahe bei den 10kHz liegen, da sonst der Tiefpass kaum eine
Wirkung hat und die Restwelligkeit zu hoch wird.
Versuch doch mal etwa 1200Hz (dem geometrischen Mittel der beiden Fre-
quenzen). Je nachdem, ob die Restwelligkeit oder die Phasenverschiebung
des Sinussignals zu hoch ist, verschiebst du die Grenzfrequenz in die
eine oder andere Richtung. Lassen sich die beiden Anforderungen nicht
gleichzeitig erfüllen, musst du die Ordnung des Filters erhöhen.
Man könnte sich auch eine Softwarelösung vorstellen: Die Impulsbreiten
des PWM-Signals werden gemessen und aufgezeichnet. Daraus ergeben sich
zeitdiskrete y-Werte der Sinuskurve, in die eine durch drei oder vier
Parameter (Frequenz, Phase, Amplitude und DC-Anteil) beschriebene Sinus-
kurve hineingefittet wird.
@ Martin Sche (Gast)
>PWM-Frequenz: ca. 10kHz>Sinusfrequenz: zwischen 0Hz und 150Hz>Hab die Grenzfrequenz auf 150Hz gelegt und bekomm dann folgende>RC-Werte:>R=1K und C=1uF (Hoff ich hab mich hier nicht verrechnet)
Passt, aber . . .
>Das Signal greife ich an nem Trafo ab, der am Umrichter hängt.>Ich bin mir auch net wirklich sicher welche Grenzfrequenz ich nehmen>soll (wirklich 150Hz?)...
Ein einpoliger Tiefpass ist hier nicht sehr brauchbar. Ich würde
mindestens einen dreipoligen nehmen.
Siehe auch
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM
Das mit der Frequenz von oberhalb 150 Hz wurde ja schon genannt.
MFG
Falk
Wie ist denn die genaue Aufgabenstellung?
Mit Filterung wirst Du immer eine Phasenverschiebung haben, die sich als
Zeitfehler bemerkbar macht.
Brauchst Du die Nulldurchgänge vom Steuersignal, oder vom Ausgang (der
ja Zeitkonstanten hat und damit filtert)?
Was hängst da dran usw....??
Was spricht gegen die Auswertung des PWN-Signals, evtl. Symmetrien
erkennen die bei umgeschalteter Brücke einen Polaritätswechsel bedeuten?
guude
ts
Hallo!
Vielen Dank für die Antworten!
Thomas S.:
Ich muss einfach einen Impuls (steigende Flanke) erzeugen, der die selbe
Periodendauer wie das Sinussignals hat. Der Phasenversatz des TP
interessiert mich hier weniger.
Ich werde mal versuchen das ganze mit einem TP 3.ordnung zu lösen.
Schreibe euch dann das Ergebnis.
LG M.S.
Hallo Leute!
Hab jetzt einige Tests gemacht und dabei is mir aufgefallen: ich hatte
keinen 1uF Kondensator benutzt sonder 1nF.....mist...
Wenn ich nen 1uF (R=1k, Erklärung später) nehme, haut alles recht gut
hin, sogar mit einem TP 1.Ordnung.
Etwas beunruhigt mich noch etwas:
Der Umrichter regelt ja nicht nur die Frequenz sondern auch die
Amplitude. D.h. bei hohen Drehzahlen hab ich hohe eine Frequenz des
Sinus und hohe Spannungen. Das ist kein Problem, da ich den TP so wähle,
dass die hohen Frequenzen automatisch auch gedämpft werden.(deshalb das
große R)
Aber bei niedrigen Drehlzahlen beträgt mein Amplitude nur etwa 300mV...
Mein Ziel ist es ja, die Nulldurchgänge zu finden. Das ganze wollt ich
mit einem Komparator machen. Auf einen Komparator mit Hysterese werd ich
wohl net verzichten können, da die Signale mit kleiner Frequenz immer
noch paar Ausreißer drin haben.
Habt ihr irgenwelche Ideen, wie ich das noch lösen könnte?
Vielen Dank!
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