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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messverstärker und Digitale Filterung


Autor: Christopher (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe einen Sensor der mir ein Messsignal zwischen +/-5mV liefert.
Dieses Signal verstärke ich mit einem INA 2128 Messverstärker und wandel 
es dann Digital um. Leider wird das Signal durch den INA 2128 sehr 
breit(Amplitude). Was gibt es da für Möglichkeiten der Digitalen 
Filterung.
Oder gibt es eine bessere Art der Messverstärkung.

Danke

Christopher

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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ein Komparativ...the most Christophest of all

Ja was soll "breit" heißen? 5 mV ist ziemlich wenig, besonders wenn es 
noch mit einem ADC digitalisiert wird, da stört jede Einstreuung. Welche 
Signalfrequenzen sollen noch durchkommen, wie "tief" darf der Tiefpass 
filtern?

Autor: Gast (Gast)
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"Leider wird das Signal durch den INA 2128 sehr
breit(Amplitude)"

Kannst du das ein wenig genauer beschreiben? Zumindest ich verstehe 
nicht, worum es geht.

Torsten.

Autor: Fritz (Gast)
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> Oder gibt es eine bessere Art der Messverstärkung.

Ein Schmalbandverstärker hält das Signal schmal, wie der Name schon 
sagt.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Das Datenblatt:
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina2128.pdf
Reicht die Bandbreite? -3dB Kleinsignal: G=1 1,3 MHz, G=1000 20 kHz
Gegen Brumm hilft vielleicht isolierte Messung, schlimmstenfalls mit 
Batterieversorgung, das machen die alten HP Niederfrequenzanalysatoren.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Für schmalbandige Wechselspannungsmessungen gibts noch das Prinzip 
"Lock-in-Verstärker", das ist ein AM-Synchrondemodulator. Magnetsensoren 
nach dem Fluxgate-Prinzip werden so beschaltet

Autor: Christopher (Gast)
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Meine Versorgungsspannung ist Ideal. Nur die hohe Verstärkung von ca. 
1000 zieht mir das Signal auf. Das würde ich gerne herausfiltern. Ich 
hab mal das Grundrauschen als Bild angehangen, wenn der Messwert Null 
ist. Die maximale Amplitude liegt bei 5V. Es handelt sich um einen 
Drucksensor. Den Offset abgleich mache ich per Software im Programm, 
aber je nachdem wann der Offset abgspeichert wird habe ich noch eine 
kleine Verschiebung in der y-Achse.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Das scheint mir nur mit Tiefpassfilter sinnvoll zu sein, nochmal die 
Frage, wie oft der Drucksensor ausgewertet wird, also welche maximale 
Änderungsgeschwindigkeit durch das Filter noch durchpassen soll.
Wenn es weißes Rauschen ist, hängt die Rauschleistung nur von der 
Filterbandbreite ab. Eine Filterbandbreite von einem Zehntel des 
ursprünglichen Wertes läßt auch nur ein Zehntel der Leistung oder 1 / 
Wurzel(10) Rauschspannung durch.

Autor: Christopher (Gast)
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Ich taste mit 1 kHz ab.

Autor: ??? (Gast)
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Averaging, gleitender Mittelwert...

Autor: Christopher (Gast)
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... und wie weiter?

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Sind die 1 kHz nötig? Das würde Luftdruckschwankungen bis 500 Hz noch 
auflösen, wenn der Sensor das mitmacht. Wetterbedingte Schwankungen sind 
viel langsamer, für eine Alarmanlage gehts eher um impulsförmige 
Druckänderungen.
Ja ein Tiefpass kann auch digital sein, z.B. durch 
Mittelwertbildung/Averaging.

Autor: arc (Gast)
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> Den Offset abgleich mache ich per Software im Programm,
> aber je nachdem wann der Offset abgspeichert wird habe ich noch eine
> kleine Verschiebung in der y-Achse.
Der INA braucht eine gewisse Aufwärmzeit >40 ms

Statt Mittelwert würde ich eher einen FIR-Filter nehmen
http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/mkfilter/

Autor: Christopher (Gast)
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Hallo,

ja die 1kHz sind nötig da der Druck geregelt werden soll.

Die Internetseite ist super, ich kann den Code erstellen. Aber was 
bedeuten die einzelnen Koeffizienten. Gibt es da eine Intenetseite wo 
das erklärt wird, bei Wikipedia hab ich nichts genaueres gefunden.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Da gibts doch was von Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/FIR-Filter
Der Berechnungsweg "zu Fuß" geht soweit ich weiß so, dass man erst ein 
analoges Filter berechnet, und dann mittels Z-Transformation daraus die 
Koeffizienten des Digitalfilters umrechnet.
http://de.wikipedia.org/wiki/Z-Transformation
Aber zum Glück gibts dafür Software.

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