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Thema: DMS schlechtes Signal, Rauschen

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    DMS schlechtes Signal, Rauschen

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    Hallo,

    ich lese mit meiner Steuerung ein Signal von einem DMS ein. Der A/D Wandler arbeitet mit einem Takt von 400µs.
    Das Ergebnis ist mit einem sehr starken Rauschen beaufschlagt.

    Kann ich man das Signal eventuell mit einem Tiefpass filtern?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Ein Tiefpass könnte wirklich helfen, denn mit 400 µs ist der Wandler wohl deutlich schneller als der DMS. Das mindeste wäre ein Anti-aliasing Filter, also eine Grenzfrequenz von rund 1 kHz. Je nachdem wie schnell sich das Signal ändert auch deutlich darunter.
    Zusätzlich könnte es helfen den AD mehrfach (z.B. 4 mal) auslesen und so durch Oversampling auch das Rauschen des ADs zu reduzieren, und ggf. die Auslegung des Filters zu vereinfachen.

    Der Filter kann nur eine zu hohe Bandbreite reduzieren und so den Teil des Rauschens der noch ankommt. Das Rauschen selber reduziert man besser an der Quelle oder dem Verstärker.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    hallo,

    manche (sar-) adc's "hacken" recht heftig auf der referenzspannung herum, diese sollte (auch bei interner referenz) immer mit einem guten c unmittelbar
    am adc-pin gegen eine "saubere" masse geblockt werden (tantal-c + keramik 100nF).

    gruss
    achim

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    interessant wäre noch die verlangte Auflösung und die Taktfrequenz des AD-Wandlers.
    Ein AD-Wandler darf auch nicht zu schnell laufen (außerhalb Spezifikation), das kann sonst
    große Messfehler verursachen (Bsp: Atmega32, ADC@1Mhz: 3 LSB Fehler).
    Wichtig wäre auch noch Sensorimpedanz, Aquisition Time/Sample-and-Hold-Zeit des ADC.
    Um die Ursache einzugrenzen, kannst du schon mal die Spannung am Sensor mit einem
    Oszilloskop messen. Wenn die Spannung "sauber" sein sollte, ist der Fehler eher bei der
    Signalverarbeitung zu suchen.
    Außerdem kann auch eine ungünstige Masseführung zu Störungen führen. Hängen noch
    irgendwelche größeren Verbraucher (Motoren etc.) an der Versorgungsspannung?
    Grüße,
    Bernhard

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    Ich habe ein gekauftes System. Also ein DMS Auswertemodul das vergossen ist und über Bus an eine Steuerung angebunden ist die ich programmiere.
    Es sind keine größeren Verbraucher in der Versorgungsspannung.

    Ich habe in diesem Zusammenhang des öfteren von einem 5Hz - 400Hz Filter gelesen, wäre das ein Tiefpassfilter?

    Kennt ihr Quellen wo es C/C++ Sourcecodes zu z.B. einem Tiefpassfilter gibt?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Um den passenden Filter zu finden müsste man schon wissen was für ein Signal interessiert, was das für ein AD wandler ist (was sind die 400 µs ?), und wie groß etwas die jetzigen Störungen sind. Ein Tiefpass hat 1 Grenzfrequenz - der 5-400 Hz Filter wäre also wohl kein Tiefopass, sondern eher ein Bandpass oder ggf. eine Bandsperre.

    Der Filter wird ggf. 2 Stufig sein: ein Filter in Hardware, wenigstens um die Frequenzen jenseits der Nyquistgrenze (1/2 Abtastrate) zu unterdrücken und dann vermutlich noch ein Digitaler Filter dazu.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Eine Softwarelösung wäre z.B. http://www.rn-wissen.de/index.php/Gl...ittelwert_in_C
    Prinzip ist dabei stets, den Durchschnitt von mehreren Messungen zu bilden und somit das Rauschen
    rechnerisch zu reduzieren.

  8. #8
    Benutzer Stammmitglied
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    Um den passenden Filter zu finden müsste man schon wissen was für ein Signal interessiert, was das für ein AD wandler ist (was sind die 400 µs ?), und wie groß etwas die jetzigen Störungen sind. Ein Tiefpass hat 1 Grenzfrequenz - der 5-400 Hz Filter wäre also wohl kein Tiefopass, sondern eher ein Bandpass oder ggf. eine Bandsperre.
    Ich lese also 400µS das Signal aus. Ich meinte mit dem 5-400Hz, dass der Filter einstellbar von 5-400Hz ist, also nur eine Grenzfrequenz.
    Aber wie kann ich jetzt einen einstellbaren Tiefpass implementieren?

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    hallo,
    probier doch erstmal, ob ein Tiefpass am Eingang überhaupt eine Verbesserung bringt. Ein RC-Glied 47Ohm/33nF hat etwa 100Hz Grenzfrequenz.
    Durch den niedrigen R-Wert kann man das zum Probieren auch mal schnell ohne Buffer vor den ADC schalten.
    Gruss
    Achim

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied
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    Zitat Zitat von seite5 Beitrag anzeigen
    hallo,
    probier doch erstmal, ob ein Tiefpass am Eingang überhaupt eine Verbesserung bringt. Ein RC-Glied 47Ohm/33nF hat etwa 100Hz Grenzfrequenz.
    Durch den niedrigen R-Wert kann man das zum Probieren auch mal schnell ohne Buffer vor den ADC schalten.
    Gruss
    Achim
    Mir geht es hier um einen digitalen Filter...

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