Gast
#4970374
Hallo zusammen, ich stehe aktuell vor folgendem Problem: Ich möchte gerne 12 Vollbrücken mit einer Bandbreite von 100 Hz auswerten. Dafür habe ich nur sehr begrenzten Bauraum. Da ich aufgrund von 50 Hz Einkopplungen Probleme mit der Anregung der Brücken per Gleichspannung haben werde, bin ich zu dem Entschluss gekommen einen Lock In Verstärker zu verwenden, mal ganz davon abgesehen das 1/f-Rauschen ebenfalls im Gleichspannungsbetrieb problematisch wäre. Ich stehe aktuell vor der Wahl diesen digital oder analog aufzubauen. Mir ist bewusst das aufgrund analoger Fehler (Temperaturdrift, Linearitätsfehler des analogen Mischens) die digitale Variante zu bevorzugen ist. Da mein Bauraum allerdings stark begrenzt ist, werde ich für die Digitalisierung aller Vollbrücken nur einen uC verwenden und nicht jede Brücke seperat digitalisieren können. Da ich wenig bis gar keine Erfahrung mit digitaler Signalverarbeitung habe, fällt es mir schwer abzuschätzen welche Taktfrequenz mein uC haben muss um 12 Signale mit einer abgetasteten Bandbreite von 200 Hz digital in Echtzeit zu mischen und zu filtern. Im Prinzip lässt sich ein digitaler Lockin Verstärker meinem Verständnis nach mit der Multiplikation des Messsignals mit einem Referenzsignal und einer anschließenden FIR Tiefpass Filterung konstruieren. Ich will wissen ob der zur Verfügung stehende uC (AN1115) ausreichend schnell ist oder ob ich aufgrund der zu niedrigen Taktung des uC die digitale Variante ausschließen kann. Meine konkrete Frage an die Community lautet daher: Gibt es eine Faustregel wonach ich abschätzen kann wie hoch meine uC-Taktung sein muss um meine 12 Vollbrücken in Echtzeit mit einem digitalen Lock-In-Verstärker zu verarbeiten ? Mein bisheriger Ansatz sah wie folgt aus: Um die Signale in Echtzeit auswerten zu lassen muss der uC in einem Taktzyklus alle 12 Vollbrücken erfassen und verarbeiten können => fmin = 1/t_Laufzeit wobei t_Laufzeit die Summe aller Rechenschritte des Algorithmus inklusive Wartezeiten, die durch den FIR-Filter oder aus anderen Gründen entstehen, beinhaltet. Die Trägerfrequenz sollte laut Literaturangabe Faktor 10 haben, daraus folgt: Trägerfrequenz = 1kHz Das vom Trägersignal modulierte Messsignal hat somit eine Frequenz von 1,1 kHz. Um alle 12 Messsignale auswerten zu können, müssen daher 1,1 kHz * 12 Samples/s ausgewertet werden können. Wie schon oben erwähnt habe ich leider keine Ahnung davon wie viele Rechenschritte notwendig wären einen solchen Algorithmus zu verarbeiten. Ich würde mich über jeden Hinweis/Tipp von euch freuen, Viele Grüße Marco D.