Analog Positionssignal Filtern

[Max B. (elektrounenmax)]

Hallo Zusammen,

Gerne Frage ich euch um euren Rat bezüglich Filtern (digital) von 
Analogsignalen. Der Graph zeigt das gemessene Positionssignal und einen 
ersten Versuch dieses zu Filtern (Mittelwert Filter zu klein). Bei der 
ersichtlichen Schwingung handelt es sich um eine nicht relevante 
Information. Was ich haben möchte ist ein geglätteter Trend der 
Position, womit ich dann die Geschwindigkeit berechnen kann.

Wie würdet ihr vorgehen um die Rohdaten möglichst einfach zu Filtern 
damit Schlussendlich die Geschwindigkeit berechnet werden kann? In 
diesem Beispiel beträgt die Periode ca. 13 Sekunden. Der Filter sollte 
das Ganze nicht zu träge machen, damit eine Geschwindigkeitsänderung 
schnellst möglich erkannt werden kann.

In einem ersten Schritt habe ich es mit einem Mittelwert Filter 
versucht, was aber die Position nicht zufriedenstellend geglättet hatte 
bzw. eine kleine Restschwingung blieb, welche die anschliessende 
Geschwindigkeitsberechnung ziemlich aus dem Ruder laufen liess...

Schonmal besten Dank für eure Hilfe!

[Possetitjel (Gast)]

Max B. schrieb:

> Wie würdet ihr vorgehen um die Rohdaten möglichst einfach
> zu Filtern damit Schlussendlich die Geschwindigkeit
> berechnet werden kann?

Ich würde versuchen, die Ursache der Störung zu finden, und
dabei als erstes an eine Interferenz zwischen der Abtastfrequenz
und einstreuendem Netzbrumm denken.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Wenn die Störfrequenz immer gleich ist, könnte eine Bandsperre 
(Notchfilter) helfen.

[Max B. (elektrounenmax)]

Possetitjel schrieb:
> Ich würde versuchen, die Ursache der Störung zu finden, und
> dabei als erstes an eine Interferenz zwischen der Abtastfrequenz
> und einstreuendem Netzbrumm denken.

Die Ursache der Störung hat ihren Ursprung in den mechanischen 
Toleranzen (Ungenauigkeit der Kante, die gemessen werden soll). Was ich 
vorhin nicht erwähnt habe: Bei der Position handelt es sich um die Kante 
eines umlaufenden Riemens. Die Störung wiederholt sich somit nach jedem 
Umlauf.

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Wenn die Störfrequenz immer gleich ist, könnte eine Bandsperre
> (Notchfilter) helfen.

Der Riemen kann mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, aus 
diesem Grund kann die Störfrequenz varieren. -> Notch Filter leider 
nicht möglich.

[Bernie (Gast)]

Willst du den Riemen in der Mitte halten?
Das macht man durch "ballig" geformte Rollen.

Ansonsten mess lieber die Entfernung zum eigentlichen Objekt.

[U. M. (oeletronika)]

> Max B. schrieb:
> Bei der Position handelt es sich um die Kante
> eines umlaufenden Riemens. Die Störung wiederholt sich somit nach jedem
> Umlauf.
Hallo,
in dem Fall wäre eine Mittelwertbildung genau über eine Umdrehung sehr 
effizient. Dazu bräuchstest du aber ein Triggersignal das dir die 
Periode vorgibt.
Ist quasi ein umgekehrter Lock-In-Verstärker.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lock-in-Verst%C3%A4rker

Im Prinzip braucht man nicht mal Mittelwertbildung, sondern nur eine zur 
Störung synchrone Abtastung.
Wenn die Periode konstant ist oder anderweitig zu ermitteln, dann kannst 
du dir den Trigger auch sparen. Man könnte das Störsignal auch mit einem 
Bandpass Rausfiltern und zum synchronisieren benutzen.
Gruß Öletronika