Tiefpassfilter in Hardware

[Erik .. (erik_mit_k)]

Ich suche einen IC mit dem ich ein Messsignal mit einer Frequenz von 
~10Hz filtern kann(Tiefpass 6-8.Ordnung). Ideal ist eine 
Einstellmöglichkeit der Grenzfrequenz zwischen 10 und 1000Hz. Meine 
Messsignale sind leider stark von Störfrequenzen eines 
Frequenzumrichters überlagert, das lässt sich aber nicht ändern. Da ich 
das für 80 Kanäle benötige wäre ein Mehrfach-IC o.ä. sinnvoll bzw. ein 
relativ geringer zusätzlicher Bauelementaufwand.

Hat vielleicht jemand Erfahrung mit diesen Bauteilen und kann mir einen 
Typ empfehlen?

[Falk B. (falk)]

80 Kanäle mit eine Tiefpass 6.-8. Ordnung filtern, dazu noch EINSTELLBAR 
ist nicht mal eben so gemacht. Das IST aufwändig. Mit einer festen 
Frequnzen schafft man es noch mit einem Grab OPVs und aktiven Filtern, 
Sallen Key ist der Klassiker. Einstellbar kriegt man es sinnvoll nur 
über einen Switched Capacitor Filter hin. Oder gleich alles digital, 
dann kann man auf der Digitalsseite ind Softwae filtern, genügend 
CPU-Power vorausgesetzt.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

80 Kanäle 6. - 8. Ordnung mit diskreten OPV? Das wird groß. Als SC wird 
es immer noch teuer. Spontan fällt mir dazu der MAX291 ein.

Wesentlich sinnvoller wäre IMHO, das auf der digitalen Seite zu filtern. 
Die Datenrate ist bei den geringen Frequenzen ja sehr überschaubar.


XL

[Marius S. (lupin)]

Erik B. schrieb:
> Messsignale sind leider stark von Störfrequenzen eines
> Frequenzumrichters überlagert, das lässt sich aber nicht ändern.

Warum nicht? Gibt doch ein paar Möglichkeiten Einstruungen zu minimieren 
ohne weg zu filtern (geschirmte und terminierte Kabel, Masseführung, 
aktiven Verstärker/Impedanzwandlung an der Messstelle).

Würde es ansonsten auch in Software machen und einen einfachen Tiefpass 
vorschalten.

[hilfe ein wahnsinniger (Gast)]

Ich wuerd die Kopplung zwischen den Messsignalen und dem FU minimieren. 
Allenfalls einen anderen FU einsetzen. So teuer sind die auch nicht.

[Erik .. (erik_mit_k)]

Erst mal Danke!

> Warum nicht? Gibt doch ein paar Möglichkeiten Einstreuungen zu
> minimieren ohne weg zu filtern (geschirmte und terminierte Kabel,
> Masseführung,aktiven Verstärker/Impedanzwandlung an der Messstelle).

Es gibt bereits eine alte Messanlage die die Aufgabe teilweise erledigt. 
Jedoch mit weniger Kanälen und aus Ende der 90iger. Im Wesentlichen sind 
dabei alle genannten Sachen schon probiert  worden. Dennoch bleiben die 
Probleme mit der Einstreuung bestehen.

> So teuer sind die auch nicht.

Der FU ist Schrankgroß und kostet mehrere 10k€. Er gehört zu einer fest 
eingebauten Anlage. Diese Option fällt also flach.

Ich möchte das Analogsignal möglichst erst Filtern ehe ich es an die 
A/DU Karte von NI weiterleite, da die eingekoppelten Störungen vom FU 
typischer Weise im xxx kHz - Mhz Bereich liegen. Dann wäre eine 
Abtastrate in diesem Bereich sinnvoll damit die Filterung ordentlich 
funktioniert (Abtasttheorem)? Das ist jedoch bei 80 Kanälen kaum 
möglich. Dennoch würde ich zusätzlich ein Softwarefilter mit LabView 
integrieren. D.h. auf die Einstellbarkeit des Filters könnte man 
verzichten.

Wahrscheinlich würde man sowas mit DSP o.Ä. realisieren können… Da 
fehlen mir aber noch die Kenntnisse.

Der MAX291 sieht schon ganz gut aus, ideal wäre ein Eingangsbereich von 
-/+10V, muss aber nicht. Sind eventuell weitere Vorschläge vorhanden?

[oohh (Gast)]

Die Messsignale sind verdrillt in differentieller Technologie gefuehrt ?
Oder Singleended in Koax ? Koax ist besser bei e-feld Stoerungen, 
differentiell ist besser bei H-Feldern. Ich wuerd mal mit differentiell 
beginnen...
Es gibt auch Leute, die verwenden Twisted Koax.

[Ulrich (Gast)]

Variable Filter 6.-8. Ordnung macht man wohl besser digital.
Um etwas analoge Filterung wird nicht herumkommen, und sein es nur als 
Antialiasing Filter. Das muss dann aber nicht mehr variabel 6.-8. 
Ordnung bei 10 Hz sein, sondern eher 2.-4. Ordnung bei 1-2 kHz und ggf. 
etwas passives im 100 kHz Bereich. Ein Teil der Filterfunktion kann 
dabei auch mit im ggf. sowieso vorhandenen Verstärker integriert sein.
Bei Frequenzen um 10 Hz werden bei einer analogen Umsetzung oft die 
Kondensatoren schon störend groß.

Eine gute Schirmung gegen die Störungen ist auch eine gute Idee. Das 
braucht ggf. ein paar Versuche ob es besser mit verdrillten Leitungen 
oder Koax geht, und wo man erdet - die Umsetzung auf mehr Kanäle ist 
dann aber oft relativ einfach.

[Harald W. (wilhelms)]

Ulrich schrieb:

> ob es besser mit verdrillten Leitungen oder Koax geht,

CAT6-Kabel hat m.W. beides und dürfte sich m.E. hier als
Meßkabel gut eignen.
Gruss
Harald