Rauschen Messen

Welche Bandbreite soll es denn sein?
Welchen Beitrag (am Messwert) liefern Aufnehmer, Verstärker und 
Messverfahren? Ist das vernachlässigbar/korrigierbar?

Such mal "Dicke-Schalter" oder -switch, der wird in der Radioteleskopie 
benutzt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Robert_Henry_Dicke

Hallo,

sende mal deine E-Mailadresse an mich, dann kann ich dich weiterleiten.

Frage123 schrieb:
> Kein Feedback ?

Beantworte doch erst einmal die Fragen:
Über welchen Frequenzbereich reden wir denn?
Wie hoch ist die Quellimpedanz?
Wie hoch ist das zu erwartende Rauschen, das gemessen werden soll?

Erst dann kann man genaueres dazu sagen.

LG Christian

@ Christian L
Schau was ich gepostet habe
zu deiner fragen :
*der Eingangsignal erstreckt sich bis zu mehrere Gigaherz
*DC Spannug als mögliche Quelle ist ein PV Anlage (DC seite)

Habt ihr alle Wochenende ! also viel Spass :)

Die Schaltung ist ein Wechselspannungsverstärker für Niederfrequenz. Der 
erste OP scheint die Maximalspannung zu begrenzen mithilfe der beiden 
Dioden. Die nächsten beiden OP sind Hochpassfilter, danach zwei 
Tiefpassfilter. Der letzte OP verstärkt nochmal.
Durch die Hochpässe und schon vorher durch den Trafo gibt es natürlich 
eine untere Grenzfrequenz, DC kommt nicht durch.

Wie kommst du dadrauf dass die Schaltung  für niedrige Frequenz ist ?

* stimmt die Beiden Dioden  begrenzen das Eingangssignal auf 
+-(0,7V+(R99*i))
* ich dachte der erste OP ist ein nicht inventierender Verstärker um 
faktor 10(1+9,09/1) ,
  U15A & U18A  bilden  Butterworth Hochpass Filter 4. Ordnung
  U14B,U15B und U18B bilden ein Tiefpass filter 5. Ordnung
und der letzter OP ist ein Verstärker
im Anhang ist auch ltspice Modell, kannst du bitte ein Auge drauf werfen 
.
komischerweise der Eingangssignal ist eine DC Spannung aber nicht bei 
normalen betrieb , soll die Spannung sich ändern überträgt der 
Stromwandler (trafo) Energie auf der sekundäre Seite

Änderung in der Sinne von Schaltvorgang, Kabeldurchbruch.... also die 
Spannung verlaüft nicht mehr lineare sondern fehlt  mit einen du/dt ab 
bzw auch  der Strom mit di/dt

kann es sein dass auf dieser art , dass das Rauschen in der Verkablung 
gemessen und verarbeitet wird  ?
wie lässt sich am bestens diesen filter simuliern , fehlt dir /euch ein 
Prog dafür ein ?

das habe ich noch vergessen .

salo tajo schrieb:
> Wie kommst du dadrauf dass die Schaltung  für niedrige Frequenz ist ?

Die Operationsverstärker haben ein Verstärkungsbandbreitenprodukt von 
17MHz. Die erste Stufe verstärkt das Signal bereits um den Faktor 10, 
somit bleibt eine maximale Frequenz von 1,7MHz. Außerdem folgt noch ein 
Tiefpassfilter 5. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von etwa 100kHz. Die 
maximale Frequenz ist also weit weg von GHz.

Laut Beschreibung handelt es sich um einen Arc Detect Analog Frontend. 
Die Schaltung dient also lediglich dazu die durch einen Blitz 
verursachte Helligkeitsänderung zu erfassen und sie aufzubereiten. Also 
keine Schaltung zum Messen von Rauschen.

salo tajo schrieb:
> der Eingangsignal erstreckt sich bis zu mehrere Gigaherz

Wirklich? So ein Solarpanel kommt doch sicher schon auf 
Sperrschichtkapazitäten bis in den nF oder µF Bereich, je nach Größe. Wo 
will man da noch Signale bis in den GHz Bereich messen? Ich kann es mir 
nicht wirklich Vorstellen.

Ich würde noch einmal überprüfen, ob die Anforderungen überhaupt 
realistisch sind.

LG Christian

http://www.ti.com/lit/ug/snoa564f/snoa564f.pdf
Also das ist die Schaltung. "...noise in the band of frequencies between 
40 kHz and 100 kHz was selected for arc detection" darunter liegen 
Schaltnetzteile, darüber ist die Schwankung je nach Leitungsführung zu 
groß. Das Rauschen ist breitbandig, aber möglicherweise durch wesentlich 
stärkere Schmalbandsignale "gestört". Auf Seite 7 des PDF ist so ein 
Spektrum mit/ohne das gesuchte Rauschen durch Spannungsüberschläge zu 
sehen.

@ Christoph Kessler & Christian L.

Erkennungskriterium für die Spannungsüberschlag "Lichtbogen"  ist das 
Rauschen im Frequenzbereich von 40 kHz bis  100 kHz, Die Geometrie der 
Verkabelung in einer typischen PV-Anlage führt zu einer gravierenden 
Änderung der Rauschstromdichte oberhalb von 200 kHz in Abhängigkeit von 
der Frequenz. in andere Publikation schreiben sie (TI) dass es das 
Auftreten von LB Rosa Rauschen (1/f oder pink noise verursacht ).

Schaltungstechnisch :

*am Eingang des Trafos( Pins 1-10) liegt eine DC Spannung, Falls ein 
Spannungsüberschlag auftritt wird der Stromkreis geschlossen siehe das 
Bild im Anhang  ,
Im Datenblatt des Trafos ( Stromwandler nur mit einer Wicklung am prim 
Seite ) steht Useful operating frequency from 50kHz to 500kHz
-was hat diese Aussage zu bedeuten ? dass alles was unter 50 Khz und 500 
KHz rausgefiltert wird ?
Hast du/ habt ihr  den Rest der Schaltpläne gesehen (siehe Anhang , sie 
sind auch online verfügbar) ? der Ausgangsignal von dieser Kaskaden 
Verstärkung und Filter geht zur einem ADC und nachher wird´s vom uc 
gelesen , für mich ist ein Strommessung aber anscheinend ist ein 
Rauschen Erfassung  und der uc bewertet den ADC Wert.

* wird der Verlauf der Spannung um 200(ü) verkleint (Ausgang des Trafos 
3-7) ? oder wird nur der AC Anteil (Rauschen ) erfasst, und vom ADC 
gelesen ?

* im Ltspice ist schlecht sowas zu Simulieren , was würdet mir empfehlen 
um das Verhalten  dieser Filter und Gain...(Analoge Signal Verarbeitung 
)  zu verstehen und nachzuvollziehen.

Sorry wenn ich so viel Text geschrieben habe  und für die 
Rechtschreibung (  bin kein Deutschmuttersprachler ), ich absolviere 
mein  Projektarbeit in der FH  und wir stecken fest. :(

Ich habe die Applikation von TI noch nicht gelesen. Der ADC bekommt 
jedenfalls die gefilterte Wechselspannung. Den ganzen Rest muss die 
Software erledigen. In Analogtechnik würde man zur Amplitudenmessung 
gleichrichten, das muss die Software auch irgendwie machen. Die 
diskreten Störfrequenzen würden dabei das Rauschen völlig verdecken, so 
einfach ginge es also nicht.

Drei Möglichkeiten fallen mir ein:

1. Fouriertransformation
Ein Stück des Signalverlaufs wird über eine Fensterfunktion zu einer FFT 
geschickt. Die Störfrequenzen sind als einzelne Spitzen im Spektrum gut 
zu sehen und können wie Messfehler einer Messreihe einfach ignoriert 
werden. Die Gleichrichtung erledigt die FFT gleich mit, durch die 
Betragsbildung (die Phasenlagen der Spektrallinien interessieren nicht) 
ist das erledigt.

2. Adaptive Filter
In der Niederfrequenztechnik sind solche automatischen Entstörfilter 
schon länger bekannt. Beim Radiohören auf Kurzwelle stören oft 
Pfeiftöne, die man mit einem sogenannten "automatic notch filter" 
unterdrücken kann. Es gab mal sowas in Analogtechnik, z.B. das unter 
Funkamteuren bekannte Filter von Datong in den achziger Jahren. Seit es 
DSPs gibt wird das digital gerechnet. Das Signal wird irgendwie 
gemittelt, Rauschen wird damit unterdrückt und die periodischen Signale 
verstärkt. Das wird vom ursprünglichen Signal subtrahiert und damit die 
periodischen Signale abgeschwächt.

3. Selektive Messungen
Ich habe mal gehört, dass das Rauschen des Planeten Jupiter im 
Kurzwellenbereich nachgewiesen werden kann. Wenn er über dem Horizont 
aufgeht steigt das Rauschen breitbandig an, besonders wenn gerade sein 
roter Fleck zur Erde zeigt. Zum Nachweis muss man möglichst viele 
schmalbandige Bereiche im Kurzwellenband aufsummieren, die gerade von 
keinem Sender benutzt sind. Mit einem breitbandigen SDR "Software 
defined receiver" ist sowas ja gut machbar.

Wie lang sind denn die Lichtbogenereignisse, geht es um Millisekunden 
oder eher um Sekunden? Die FFT wird ja nicht kontinuierlich berechnet, 
je nach Rechenkapazität würden zwischen einzelnen Messungen längere 
Pausen entstehen.

https://sites.google.com/site/datongarchive/fl2-fl3/fl2-fl3-manuals

Hallo ,
die erste Möglichkeit"" trifft eher die Datenblatt Beschreibung , weil
die Kaskaden Schaltung sie macht ja nicht anderes als das Eingang Signal
in einem Fenster umzuformen , bzw ein bestimmten Frequenzbereich (Links
und Rechts )

zu deiner frage:
Naturgemäß besitzt der Gleichstrom kein null Durchgang , der LB brennt
bis seine Existenz zertstört wird (durch Abstand erhöhen, magnetische
kräfte....) und bringt mit sich eine höhe Temperatur . ich habe die Bord
in Betrieb genommen nach höchstens 2 ms meldet der Bord der Entstehung
eines Lichtbogens!
und die Bord ist in der Lage mehrere Lichtbögen hintereinander zu
erkennen .

eine Frage, was würde ich am Ausgang des Trafos messen ? sind solche
Bauteile nicht für AC gedacht ? ,warum kommt eine ADC umwandlung ?
hast du meine Fragen im letzen Beitrag überlesen ?

Der Trafo am Eingang ist zur galvanischen Trennung der 
Photovoltaic-Anlage von der Messschaltung. Ausserdem erhöht er die 
Wechselspannung um 100:1 wie im Schaltplan steht. Der Spannungsabfall im 
Primärkreis soll ja gering sein, da grosse Ströme fliessen. Der 
Trafokern darf durch den Gleichstrom nicht gesättigt werden. Er 
überträgt natürlich nur AC.

Gemessen wird wie schon gesagt nur Wechselspannung im Bereich 
40...100kHz. mit 250 kSamples/sec abgetastet. Der Prozessor ist ein DSP 
von Texas Instruments TMS320F28033RSHT. Im Blockschaltplan Figure 3 
steht nach dem ADC: "FFT(DSP)", danach "Filtering" und schliesslich wird 
das ganze über eine serielle Schnittstelle an den PC ausgegeben.

Genau , das ist der Kern meine Frage, ich frage jetzt ganz blöd und 
primitiv  . Angenommen : das singnal (was ich hochgeladen habe ) sei 
mein Eingang Signal, wie würde mein Ausgangsignal am Trafo aussehen . 
hat ein DC-spannung ein AC Anteil ?

habe mir noch überlegt , der Trafo überträgt nur den AC Anteil des 
Signals , mit den Frequenzen die oberhalb des minimale Grenz Freq des 
Stromwandlers (50 KHz).
der Ausgang Signal wird Analog verarbeitet dass sein  Frequenzspektrum 
als Fenster zwischen 40 und 100 KHz aussiehst dann übernimmt der  DSP 
den Rest

Weiß du warum , wurden die Filter auf 40 Khz und 100 KHz ausgelegt ?