Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Messtechnik, Messrate, Abtastrate


von Sebastian W. (bass)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe einen Sensor der mit einer maximalen Frequenz von 1000 Hz 
messen kann. Der Sensor liefert ein Spannungssignal zu einer I/O-Karte 
mit welcher Freuquenz muss ich den Sensor jetzt aus sicht der I/O-Karte 
abtasten mit 1000Hz oder 2000Hz? Abtasttheorem? Bitte um Erklärung!

Danke im Voraus!!!

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Das hat nichts mit dem Abtasttheorem zu tun.
Du mußt einfach nur so oft auslesen, wie Du neue Meßwerte verarbeiten 
willst, aber nicht schneller als 1000 Messungen/s.
Das ist also die Obergrenze des Sensors, langsamer geht immer.


Peter

von Ali B. (Gast)


Lesenswert?

Guten Morgen,

deinem Sensor ist das Abtasttheorem relativ schnuppe. Da du keine Angabe 
zum Sensor machst, können die 1kHz die analoge BW aber auch die maximale 
Taktrate sein, in dem Fall wäre es ein Sensor mit entsprechender 
Schnittstelle (SPI, I²C, wtf). Das sollte dir das DS verraten.

Grundsätzlich gilt das Abtasttheorem nicht für den Sensor (also die 
analoge Umsetzung der zu messenden physikalischen Eigenschaft) sondern 
für die dem folgende digitale Signalverarbeitung.

Einen schönen Freitag noch.

von Tip (Gast)


Lesenswert?

Wenn du ein 1 kHz-Signal mit 1 kHz abtastest, liegen die Abtastpunkte 
immer bei der gleichen Phase deines Eingangssignals, d.h. sind konstant. 
Mit anderen Worten: Eine Signalfrequenz, die deiner Abtastfrequenz 
entspricht, wird durch die Abtastung auf Frequenz 0 abgebildet. Also?
http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem

von Rainer (Gast)


Lesenswert?

Peter Dannegger schrieb:
> Das hat nichts mit dem Abtasttheorem zu tun.

Irgenwie aber doch. Wenn die Sensordaten Signalanteile mit 1 kHz 
enthalten, läßt sich das Eingangsignal aus den abgetasteten Werten nur 
reproduzieren, wenn das Abtasttheorem erfüllt ist. Sonst kommt durch 
Aliasing ziemlicher Müll raus. Wenn 1 kHz die Bandbreite des Sensors 
ist, können sogar noch deutlich höherfrequente Signalanteile vorhanden 
sein.

Gruß
Rainer

von U.R. Schmitt (Gast)


Lesenswert?

Das alte Spiel:
Es fehlen konkrete Infos:
Was für ein Sensor?
Was genau ist die Angabe der 1000Hz? Analoge Bandbreite, max. 
Abtastrate?
Was für ein Signal soll erfasst werden? (Bandbreite, Signalform)
Was soll erreicht werden, was ist das Ziel?

Ansonsten siehe Antwortversuche oben, Kaffeesatzleserei, Glaskugel, ...
Oder um Falk zu zitieren:
Netiquette

von Sebastian W. (bass)


Lesenswert?

Der Sensor ist ein konfokal-chromatischer Weg-Sensor, es soll eine 
Oberfläche abgetastet werden. Der Sensor gibt den gemessenen Abstand auf 
den Analogausgang des zugehörigen Controllers (0 V bis 10 V) 15 Bit 
codiert aus. Dieses Signal soll mit einer I/O-Karte ausgelesen und 
analysiert werden.

Gruß
Sebastian

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

Wenn der Sensor max. 1 kHz (anal. Bandbreite) liefert und man diese 
anal. Bandbreite auch ausnutzen will, dann sind dafür min 2kSps nötig.

von U.R. Schmitt (Gast)


Lesenswert?

MCUA schrieb:
> Wenn der Sensor max. 1 kHz (anal. Bandbreite)
Hmm, deine Glaskugel scheint besser zu funktionieren als meine. Ich 
finde nirgends das das die Analogbandbreite ist, kann auch die max. 
Refreshrate sein.

Sebastian W. schrieb:
> Der Sensor gibt den gemessenen Abstand auf
> den Analogausgang des zugehörigen Controllers (0 V bis 10 V) 15 Bit
> codiert aus.
Was jetzt analog oder binär codiert? Oder meinst du mit einer Auflösung 
von 15 Bit.
Ist suboptimal, der Sensor hat die Information digital, convertiert sie 
zu analog, du konvertierst wieder in digital... Besser gleich die 
digitalen Werte abgreifen, falls möglich.

Sebastian W. schrieb:
> es soll eine Oberfläche abgetastet werden.
Ja und wie schnell? Was willst du erreichen? Was ist deine präzise 
Frage?

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


Lesenswert?

also der Sensor tastet bereits mit 1kHz ab, digitalisiert und wandelt 
wieder in analoge Signale? Dann versuch doch, dem Sensor schon die 
digitalen Signale abzugreifen. Ansonsten musst du mit mindestens 2kHz 
abtasten um das Abtasttheorem nicht zu verletzen, WENN das 
Eingangssignal zum Sensor bis zu 1kHz hoch geht. Wenn das nur 10Hz sind, 
musst du nur mit 20Hz wandeln.

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Hmm, deine Glaskugel scheint...

Wenn ein Sender ein Signal liefert (mit einer einzigen Leitung, ohne 
Taktleitungen, ohne Protokoll usw) kann mit ..Hz nur anal. Bandbreite 
gemeint sein. Samples würden keinen Sinn machen, denn die macht nur der 
Empfänger, nicht der Sender. Denn der Sender kann nicht mehr und nicht 
weniger tun, als permanent die Spannungen auf die Leitung zu geben.

Es würde auch keinen Sinn machen, bsp.weise, einen 
Audio-Verstärker-Ausgang mit max 20kSamples/s zu deklarieren, da der nur 
Analoges rausgeben kann. (Sollte man jetzt PWM nennen, das ist letztlich 
auch analog!, sonst würde ein Lautsprecher keinen Ton erzeugen)

Die reale Welt ist analog, nicht digital.
Ausserdem nimmt man für die Angabe v. anal.Frequenz ..Hz und f. 
Abtastrate ..Sps.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.