Hallo alle miteinander!
Ich habe mal eine Frage bezüglich der Dämpfung eines Messsignals in der
Industrie.
Wenn ich zum Beispiel so einen Drucktransmitter vor mir habe, dann kann
ich da eine Dämpfung von z.B. 10sek eingben und dann erreicht das
Ausgangssignal erst nach 10sek den eigentlich Wert, der zum Messwert
gehörte.
Wie wird so etwas praktisch realisiert?
Ich könnte ja z.b. ab einem neuen Messwert einen Timer starten, welcher
10sek runterzählt und den neuen Ausgangswert (meist ja ein eingeprägter
Strom) in 10 gleiche Teile einteilt und diesen immer weiter ändert.
Aber: So ein Messwert ändert sich ja quasi kontinuierlich (einen ruhigen
ADC gibt es ja nicht). Daher würde bei jedem neuen Messwert der Timer
neu gestartet und das Ergebnis quasi nie erreicht.
Wird das so gemacht, oder wie ist die praktische Lösung?
Danke, Mr. Wurst guck in die Luft
holger schrieb:> Nur alle 10s messen.
Nee, so kann das nicht sein, die verhalten sich anders - der Strom
steigt dann trotzdeman, aber halt sehr langsam bis zum Endwert.
Würde ich nur alle 10s messen, dann würde der Messwert schlagartig
springen.
Naja eigentlich ist es ganz einfach.
Ein einfacher FIR Filter ist der gleitende Mittelwert. Du misst z.B.
einmal pro Sekunde und merkst Dir jeweils die letzten 10 Messwerte. Du
addierst diese und teilst das Ergebnis durch 10, das ist dann die
Ausgabe des Filters. In der nächsten Sekunde misst Du wieder, der
älteste gespeicherte Wert fliegt raus und Deine Ausgabe ist wieder die
Summe der gespeicherten Werte durch 10 usw.
Gruss,
Thorsten
Thorsten schrieb:> Ein einfacher FIR Filter ist der gleitende Mittelwert
Das hört sich schon wieder einfacher an.
Nur wie wird das dann gemacht, wenn man beispielsweise Dämpfungen von
2min hat. Muss mann dan 2min jede Sekunde messen und damit rechnen?
Das würde ja Speicher ohne Ende fressen...
Tims Beispiel ist ein sog. exponential averaging Filter. Der frisst
weniger Speicher, Du musst aber gut aufpassen, dass Du Dir nicht durch
Rundungsfehler Deine Auflösung reduzierst (besonders wenn Du mit
Ganzzahlen arbeitest).
Stärkere Filterung kannst Du auch über einen rekursiven Filter
realisieren (Stichwort IIR). Hier merkst Du Dir nicht die letzten zehn
Messwerte, sondern z.B. die letzten zehn Ausgaben des Filters.
Wenn Du beim einfachen gleitenden Mittelwert bleiben willst, kannst Du
den Speicherbedarf auch dadurch reduzieren, dass Du nicht alle Sekunde
misst, sondern z.B. alle 10 Sekunden. Dann erhältst Du allerdings auch
nur alle 10 Sekunden einen neuen gefilterten Wert.
Gruss,
Thorsten
Tim schrieb:> Messwert = Messwert_alt * 0.95 + Messwert * 0.05
Und wie würde ich so auf eine eingestellte Zeit kommen?
holger schrieb:> Nö, du kannst auch alle 12s messen. Oder alle 30s...
Auc hier die selbe Frage. Sorry - ich würde das gerne verstehen, habe
aber gerade noch so meine Probleme damit - also wie meine Berechnung auf
eine voreingestellte Zeit hinausläuft.
Jo,
Dieser Ansatz hat genau das erwähnte Problem mit der Auflösung.
Annahme:
speicher sei 100
neuer_messwert sei 11
Du kannst beliebig lange 11 in den Filter geben - es wird immer 10
rauskommen. Das gilt auch für 19 noch (109/10=10). Die Ganzzahldivision
schneidet Dir immer was ab. Deshalb ist der Filter in dieser Form
ungeeignet.
Gruss,
Thorsten
Thorsten schrieb:> Dieser Ansatz hat genau das erwähnte Problem mit der Auflösung.
Das weiß ich auch, deswegen hab ich ja schon möglichst "dicke"
Datentypen gewählt. Das ist im elektrischen Sinne aber genau dasselbe
wie das hier:
Jo,
die dicken Datentypen helfen Dir in dem Fall aber nicht.
Den Vergleich mit dem "elektrischen Sinne" hab ich nicht kapiert - hier
findet ja keine Ganzzahldivision statt...
Gruss,
Thorsten
Naja also, wenn ich mit Festkommaarithmetik in Richtung "genau" gehen
will, muss ich einen großen Datentyp nehmen und in ebendiesen auch genug
große Zahlen rein schieben. Da hilft es, die eingehenden Messwerte um
ein paar Bits nach links zu schieben(damit man sozusagen binäre
Nachkommastellen erhält), und mit diesen zu großen Zahlen zu arbeiten.
Deswegen hab ich jetzt auch immer den "speicher" als Rückgabewert. Der
ist natürlich um den Faktor ANZAHL_MITTELUNG zu groß.
Ich habe mal ein billiges Testprogramm für die Funktion angehängt.
Dazu, was ich in einem Beispiel bei m.E. guter Nutzung des
Wertebereiches herausbekomme.
Und du siehst, dass - Ich gebe zu, dass es an der Quantisierung liegt -
mein Kondensator in Software auch niemals voll wird.
mfg mf
neuer_wert kann beliebig lang 10 sein, es kommen immer nur 9 als
Ergebnis heraus...
> Und du siehst, dass - Ich gebe zu, dass es an der Quantisierung liegt -> mein Kondensator in Software auch niemals voll wird.
Besser ist es, wenn die Summe (= "Kondensatorspannung") nicht
heruntergeteilt wird, sondern in ganzer Genauigkeit bleibt:
