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Filterschaltungen Mikrocontroller
Gast
#6053473
Moin, mir stellt sich grundsätzliche Frage: Wozu benötigt man überhaupt einen Tief- oder Hochpassfilter z.B. an einem Sensor der an einen Mikrocontroller angeschlossen ist? Habe viel erfahren wie ein Tiefpass berechnet wird und welche Filter es allgemein gibt, aber woher weiß man, dass man überhaupt einen Filter benötigt? Vielleicht kann mir hier jemand diese Frage beantworten (komme nicht vom Fach). VG von der Nordsee Wenn z.B. das Spektrum um dein Signal zu groß ist. Mit einfachen Worten, wenn dein Signal zu viel Müll drum rum hat. Wenn du ein bestimmtes Signal verwerten willst, würdest du z.B. einen Bandpass nehmen. Das sind nur zwei Beispiele. Ein weiteres, wenn du das Signal verstärken musst, ist es sinnvoll erst das Signal heraus zu filtern und dann zu verstärken. mal ein Beispiel, ein analoges Musiksignal mit 0,7V dort sind jetzt 50mV Rauschen drauf, wenn du das per Software wegfilterst, hast du keinen Höhen mehr im Signal, alternativ filtert man die Versorgungsspannung mit einen LC-Filter und man hat ein sauberes Musiksignal. Umso schwächer das eigentliche Signal ist desto stärker wird es beeinflusst. Wenn das Musiksignal allerdings schon mit 6V reinkommt wirken sich die 50mV Rauschen nicht mehr so stark aus. Bei einem langsamen Signal wie von einem Temperatursensor spielt das rauschen kaum eine Rolle das kann man dann über die Zeit mitteln.
Gast
#6053502
> schon mit 6V > 50mV Rauschen Ca. 40 dB Rauschabstand? Da ist was kaputt! Lass mal deine Ohren richten. > an einem Sensor Wenn der Sensor 100 kHz Bandbreite hat, und nur mit 50 kSps abgetastet wird, z.B. weil der AD-Wandler nicht schneller kann, muss am Eingang gefiltert werden. Sonst hat man von der Abtastung heruntergemischte Stoersignale in seiner Messung. Bei 50 kSps muesste man also einen Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von 25 kHz vorschalten. (Siehe Nyquist...)
Gast
#6054215
Vielen Dank für die Antworten ... Bedeutet also, dass so ein Sensorsignal nicht nur aus perfekter Gleichspannung besteht, sondern auch Störungen hat. Was macht aber nun dieser Filter, z.B. der Tiefpass? Schneidet dieser Filter diese Störungen ab oder was macht dieser Filter mit dem Signal? VG Nordsee Nordsee schrieb: > Bedeutet also, dass so ein Sensorsignal nicht nur aus perfekter > Gleichspannung besteht, sondern auch Störungen hat. Nee. Bedeutet, dass ein Sensorsignal auch schnell veränderlich sein kann (für die Abtastung durch den ADC zu schnell). Siehe, wie schon geschrieben wurde, Nyquist-Kriterium und Aliasing (bzw. Anitaliasing-Filter).
Gast
#6054228
Nordsee schrieb: > Bedeutet also, dass so ein Sensorsignal nicht nur aus perfekter > Gleichspannung besteht, sondern auch Störungen hat. ... Störungen haben kann. Muss nicht, kann aber. Benenne den Sensor. > Was macht aber nun > dieser Filter, z.B. der Tiefpass? Schneidet dieser Filter diese > Störungen ab oder was macht dieser Filter mit dem Signal? Ein Tiefpass dämpft hohe Frequenzen und lässt tiefe normal passieren. Die Frequenzgrenze werden durch die Tiefpassbauelemente bestimmt. Wenn jetzt in einem 'langsamen' (= tieffrequenten) Signal durch Störungen höherfrequente Signale hinzukommen, kann man diese mit einem Tiefpass dämpfen bzw. mehr oder weniger stark entfernen. Deine Frage ist sehr allgemeiner Natur. Besser wäre es, du würdest deine konkrete Schaltung / Anwendung benennen oder einen Link, bei dem die Frage aufgetaucht ist. Dann kann man dir für den konkreten Fall die Details erklären. Sonst kommen unzählige Antworten, die kaum was miteinander zu tun haben und du wirst nur verwirrt. Als Filterschaltungen gibt es mehrere Arten, in jeder Art unzählige Ausführungen mit unterschiedlichem Verhalten und unterschiedlicher Schaltungsauslegung. Und je nach Aufgabe ergeben sich dann die notwendigen Anforderungen an die Filterschaltung. Eine allumfassende Antwort in wenigen Sätzen ist einfach nicht möglich.
Gast
#6054246
HildeK schrieb: > Wenn jetzt in einem 'langsamen' (= tieffrequenten) Signal durch > Störungen höherfrequente Signale hinzukommen, kann man diese mit einem > Tiefpass dämpfen bzw. mehr oder weniger stark entfernen. Das hat mir eigentlich sehr geholfen und verstehe nun den Einsatzzweck bzw. Sinn dahinter. Mir geht es nur um das Verständnis, habe kein konkretes Beispiel. Vielen Dank für diesen Satz, nun verstehe ich die Logik. VG von der Nordsee Antwort schreiben |
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